Halton Christian Arp (Nueva York, 21 de marzo de 1927 - Múnich, 28 de diciembre de 2013) fue un astrónomo estadounidense. Principalmente conocido por su Atlas de galaxias peculiares de 1966, el cual, realizado posteriormente, catalogó gran cantidad de interacciones y uniones de galaxias. Arp también fue conocido por ser un crítico de la Teoría del Big Bang y por defender una cosmología no standard incorporando lo que se denomina "intrinsic redshift". Arp se casó tres veces, tiene cuatro hijas y cinco nietos. Su licenciatura fue otorgada por Harvard en 1949, y su doctorado por Caltech en 1953. Posteriormente, se convirtió en miembro de la Institución Carnegie de Washington en 1953, realizando investigaciones en el Observatorio Mount Wilson y el Observatorio Monte Palomar. Arp se convirtió en asistente de investigación en la Universidad de Indiana en 1955, y luego en 1957 se convirtió en miembro del personal del Observatorio Palomar, donde trabajó durante 29 años.
Arp compiló un catálogo de galaxias inusuales titulado Atlas de galaxias peculiares, que se publicó por primera vez en 1966. Arp se dio cuenta de que los astrónomos entendían poco sobre cómo cambian las galaxias con el tiempo, lo que lo llevó a trabajar en este proyecto. El objetivo de este atlas era proporcionar imágenes que faciliten a los astrónomos datos a partir de los cuales podrían estudiar la evolución de las galaxias. Arp más tarde, usó el atlas como evidencia en su debate sobre los objetos cuasi estelares (QSO). Basado en la cita de otros astrónomos, el atlas de Arp se reconoce ahora como una excelente compilación de galaxias que interactúan y se fusionan . Muchos objetos en el atlas son referidos principalmente por su número de Arp. Muchos de estos objetos, especialmente Arp 220, también se utilizan como plantillas espectrales para estudiar galaxias de gran desplazamiento al rojo.
Arp cuestionó la idea de que las galaxias peculiares se estaban fusionando, afirmando más bien, que las asociaciones aparentes eran ejemplos principales de expulsiones de una galaxia anfitriona. Durante la década de 1950 , se descubrieron fuentes de radio brillantes, ahora conocidas como cuásares, que no parecían tener una contraparte óptica. En 1960, se encontró que una de estas fuentes, 3C 48, estaba asociada con lo que parecía ser una pequeña estrella azul. Cuando se midió el espectro de la estrella, contenía líneas espectrales no identificables que desafiaban todos los intentos de explicación; La sugerencia de John Gatenby Bolton de que estas eran fuentes altamente desplazadas al rojo no fue aceptada ampliamente. En 1963, Maarten Schmidt encontró un compañero visible para el cuásar 3C 273. Usando el telescopio Hale, Schmidt encontró los mismos espectros impares, pero fue capaz de demostrar que podría explicarse como el espectro del hidrógeno, desplazado en un 15.8% muy grande.
Si esto fuera debido al movimiento físico de la estrella, representaría una velocidad de 47.000 km/s, mucho más allá de la velocidad de cualquier estrella conocida y desafiando una explicación obvia. Schmidt señaló que el desplazamiento al rojo también está asociado con la expansión del universo, tal como está codificado en la ley de Hubble. Si el desplazamiento al rojo medido se debió a la expansión, entonces el objeto en cuestión tendría que estar muy lejos, y por lo tanto tendría una luminosidad extraordinariamente alta, igualmente más allá de cualquier objeto visto hasta la fecha. Esta luminosidad extrema también explicaría la gran señal de radio. Schmidt concluyó que los cuásares son objetos muy distantes, muy luminosos. La explicación de Schmidt para el alto desplazamiento al rojo no fue aceptada universalmente en ese momento. Otra explicación que se ofreció fue que se estaba midiendo el corrimiento al rojo gravitacional. También se propusieron varios otros mecanismos, cada uno con sus propios problemas.
En 1966, Arp publicó el Atlas de galaxias peculiares., que contenía fotografías de 338 galaxias cercanas que no caían en ninguna de las categorías clásicas de formas de galaxias. Su objetivo era producir una selección que los modeladores pudieran usar para probar las teorías de la formación galáctica. Al probar contra la colección, uno podría ver rápidamente qué tan bien se mantuvo una teoría en particular. Un grupo de estos, los números del 1 al 101, eran galaxias convencionales que parecían tener pequeños objetos complementarios de origen desconocido. En 1967, Arp observó que varios de estos objetos aparecían en la lista de los cuásares. En algunas fotografías, un cuásar está en el primer plano de galaxias conocidas, y en otras parece haber materia que une los dos objetos, lo que implica que están muy cerca del espacio. Si lo son, y los desplazamientos al rojo se debieron a la expansión del Telescopio Espacial Hubble, entonces ambos objetos deberían tener desplazamientos al rojo similares.
Las galaxias tenían desplazamientos al rojo mucho más pequeños que los cuásares. Arp también notó que los cuásares no estaban distribuidos uniformemente sobre el cielo, sino que solían encontrarse más comúnmente en posiciones de pequeña separación angular de ciertas galaxias. Siendo este el caso, podrían estar relacionados de alguna manera con las galaxias. Arp argumentó que el desplazamiento al rojo no se debió a la expansión del Hubble o al movimiento físico de los objetos, sino que debe tener un origen cosmológico o intrínseco, y que los cuásares eran objetos locales expulsados de los núcleos galácticos activos (AGN). Las galaxias cercanas con emisión de radio fuerte y morfologías peculiares, particularmente M87 y Centaurus A, parecían apoyar la hipótesis de Arp. Desde la década de 1960, los telescopios y la instrumentación astronómica han avanzado mucho: se lanzó el Telescopio Espacial Hubble y la teoría cosmológica y la observación han avanzado considerablemente.
Los agujeros negros estelares y los agujeros negros supermasivos se detectaron directa e indirectamente, los objetos extremadamente distantes se estudian y contextualizan de forma rutinaria, y se han puesto en funcionamiento múltiples telescopios de 8 a 10 metros, como los del Observatorio Keck y el Very Large Telescope, además de detectores tales como CCDs que ahora se emplean más ampliamente. Estos desarrollos han llevado a que los cuásares se consideren galaxias activas muy distantes. Con altos desplazamientos al rojo. Muchas investigaciones de imágenes, sobre todo del Hubble Deep Field, han encontrado muchos objetos de gran desplazamiento al rojo que no son QSO pero que parecen galaxias normales como las que se encuentran cerca.
Los espectros de las galaxias de alto desplazamiento al rojo, como se ve desde los rayos X a las longitudes de onda de radio, coinciden con los espectros de galaxias cercanas, particularmente galaxias con altos niveles de actividad de formación de estrellas pero también galaxias con actividad de formación de estrellas normal o extinguida. Arp nunca se apartó de su postura contra el Big Bang , y hasta poco antes de su muerte en 2013, continuó publicando artículos que expresaban su opinión contraria tanto en la literatura popular como en la científica, colaborando con frecuencia con Geoffrey Burbidge, hasta que Burbidge muere en 2010. Explicó sus razones para creer que la teoría del Big Bang está equivocada, citando su investigación en quásares u objetos cuasi estelares (QSO). En cambio, Arp apoyó la teoría de la cuantización del desplazamiento al rojo como una explicación de los desplazamientos al rojo de las galaxias. A medida que experimentos más recientes han ampliado la cantidad de datos recopilados por órdenes de magnitud, las teorías de Arp ahora pueden ser examinadas más a fondo.
Por ejemplo, un estudio reciente sobre la periodicidad de los desplazamientos al rojo, una hipótesis articulada por Arp, declaró que: "Los datos a disposición del público desde el Sloan Digital Sky Survey que investiga el corrimiento al rojo y 2dF QSO para poner a prueba la hipótesis de que los QSO se expulsan de las galaxias activas con desplazamientos al rojo. Durante dos diferentes corrimientos al rojo de los modelos intrínsecos, no hay evidencia de una periodicidad en la frecuencia predicha en log (1 + z), o en cualquier otra frecuencia". Sin embargo, un estudio de seguimiento realizado por Bell y McDiarmid, muestra que la hipótesis de Arp sobre la periodicidad de los desplazamientos al rojo no se puede descartar fácilmente. Los autores discuten, como respuesta a Tang y Zhang, de la cual se toma el fragmento anterior, que el análisis de Tang y Zhang de 2005, podría por lo tanto, haber omitido, o haber identificado mal, muchas de las galaxias progenitoras, lo que podría explicar por qué las parejas que encontraron difirieron poco de lo que se esperaría para una distribución aleatoria.
A pesar de esto, aunque no fue señalado por estos autores, sus parejas de galaxias mostraron un ligero exceso cerca del valor esperado de 200 kpc. De hecho, la mayoría de las conclusiones alcanzadas por Tang y Zhang parecen haber resultado porque los valores que han utilizado de muchas de ellas han asumido que son mucho más precisos de lo que realmente son. "Encontramos que al examinar 46.400 quásares del Sloan Digital Sky Survey, las ubicaciones de los picos en la distribución de desplazamiento al rojo coinciden con los desplazamientos al rojo preferidos predichos por La ecuación de desplazamiento intrínseco al rojo". Durante veinte años, el autor ha impugnado la visión de establecimiento de los quásares como los objetos más distantes del universo.
Arp presenta las observaciones originales y los datos fundamentales sobre los quásares y galaxias, y explica por qué ha llegado a la conclusión de que lejos de ser los objetos más distantes del universo, los cuásares están asociados en el espacio con galaxias relativamente cercanas; los enormes desplazamientos al rojo de los cuásares no surgen de la expansión del universo, sino que son propiedades intrínsecas de los propios cuásares; muchas galaxias muestran anomalías del desplazamiento al rojo relacionadas con los desplazamientos al rojo de los cuásares; los cuásares y las galaxias tienen un origen muy diferente al supuesto en el modelo estándar del Big Bang del universo. En 1983, Arp se incorporó al personal del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania. Murió en Munich, Alemania el 28 de diciembre de 2013.
