Medición de la constante de Hubble en un universo curvo

Question

En un artículo de la Universidad de Chicago, del 17 de julio de 2020, se afirma que

"Juzgar las distancias cósmicas desde la Tierra es difícil. Por ello, los científicos miden el ángulo en el cielo entre dos objetos distantes, con la Tierra y los dos objetos formando un triángulo cósmico. Si los científicos también conocen la separación física entre esos objetos, pueden utilizar la geometría de la escuela secundaria para estimar la distancia de los objetos desde la Tierra."

Eso parece sencillo, excepto por el hecho de que la geometría de la escuela secundaria sólo funciona en el espacio plano donde los ángulos encerrados por un triángulo suman exactamente 180 grados. En un universo curvo, un triángulo puede abarcar más o menos de 180 grados. A menos que se conozca la curvatura, la triangulación no debería funcionar de forma fiable en un espacio curvo.

Así que mi pregunta es: en las mediciones de la Constante de Hubble por el método de triangulación, ¿qué suposiciones se hacen sobre la curvatura del universo? Y, ¿hasta qué punto están bien fundadas esas suposiciones?

Answer 1

Supongo que está buscando la distancia angular del diámetro. Para diferentes curvaturas la ecuación toma diferentes formas. Ver aquí https://en.wikipedia.org/wiki/Angular_diameter_distance

Answer 2

Lo que parece ser una respuesta suficiente a la pregunta puede encontrarse en esto Respuesta de SE de @JohnRennie, combinado con algunos otros artículos. Había confundido "espacio plano" con "espaciotiempo plano". Como dijo John Rennie en esa respuesta, el espaciotiempo no es plano en un universo en expansión, sino espacio puede ser plana. Así que, efectivamente, es necesario tener en cuenta la expansión del espacio cuando se mide la constante de Hubble mediante la triangulación.

El enlace dado por @Layla proporciona la fórmula utilizada para relacionar la distancia, la separación física y angular y la curvatura del espacio. La fórmula se basa en el modelo FLRW, descrito en este enlace proporcionado por @Umaxo Esto Artículo de la NASA destaca las discrepancias entre los resultados obtenidos por diferentes métodos de medición.

Existen varios enfoques para medir la curvatura del espacio ( espacio , no el espacio-tiempo), incluyendo este artículo que describe un método que utiliza la lente gravitacional.

La respuesta es la siguiente: en general, al calcular la constante de Hubble se supone que el universo es espacialmente plano, pero que se expande a un ritmo que puede cambiar con el tiempo. La suposición de la planitud espacial está bien fundamentada, al menos en una aproximación, en varios tipos de observaciones astronómicas.