El motivo por el que el universo se estaría expandiendo más rápido ahora que hace millones de años
Nuevas observaciones del telescopio espacial James Webb analizadas por la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) sugieren que una nueva característica del universo (no un fallo en las mediciones del telescopio) puede estar detrás del misterio que lleva una década sobre por qué el universo se expande más rápido hoy que en su infancia hace miles de millones de años.
Publicados en The Astrophysical Journal, los nuevos datos confirman las mediciones del telescopio espacial Hubble de las distancias entre estrellas y galaxias cercanas, lo que ofrece una verificación crucial para abordar la discrepancia en las mediciones de la misteriosa expansión del universo. Conocida como la tensión de Hubble, la discrepancia sigue sin explicación incluso para los mejores modelos cosmológicos.
La investigación se basa en el descubrimiento de Adam Riess, ganador del Premio Nobel y profesor de Física y Astronomía en la Universidad Johns Hopkins, de que la expansión del universo se está acelerando debido a una misteriosa «energía oscura» que permea vastas extensiones de espacio entre las estrellas y las galaxias.
Tal y como explica el autor: «La discrepancia entre la tasa de expansión observada del universo y las predicciones del modelo estándar sugiere que nuestra comprensión del universo puede ser incompleta. Ahora que dos telescopios insignia de la NASA confirman mutuamente sus hallazgos, debemos tomarnos muy en serio este problema [de la tensión del Hubble]: es un desafío, pero también una oportunidad increíble para aprender más sobre nuestro universo».
El equipo de Riess utilizó la muestra más grande de datos del Webb recopilados durante sus primeros dos años en el espacio para verificar la medida del telescopio Hubble de la tasa de expansión del universo, un número conocido como la constante de Hubble. Utilizaron tres métodos diferentes para medir las distancias a las galaxias que albergaban supernovas, centrándose en distancias previamente medidas por el telescopio Hubble y que se sabe que producen las mediciones «locales» más precisas de este número. Las observaciones de ambos telescopios se alinearon estrechamente, lo que reveló que las mediciones del Hubble son precisas y descartó una inexactitud lo suficientemente grande como para atribuir la tensión a un error del Hubble.
Aun así, la constante de Hubble sigue siendo un enigma porque las mediciones basadas en observaciones telescópicas del universo actual producen valores más altos en comparación con las proyecciones realizadas utilizando el «modelo estándar de cosmología», un marco ampliamente aceptado de cómo funciona el universo calibrado con datos del fondo cósmico de microondas, la débil radiación que quedó del big bang.
Dado que los nuevos datos de Webb descartan sesgos significativos en las mediciones del Hubble, la tensión del Hubble puede deberse a factores desconocidos o lagunas en la comprensión de la física por parte de los cosmólogos aún por descubrir, informa el equipo de Riess.
«Los datos del Webb son como mirar el universo en alta definición por primera vez y realmente mejoran la relación señal-ruido de las mediciones», comenta Siyang Li, un estudiante de posgrado que trabaja en la Universidad Johns Hopkins en el estudio.
Aunque la constante de Hubble no tiene un efecto práctico sobre el sistema solar, la Tierra o la vida cotidiana, revela la evolución del universo a escalas extremadamente grandes, con vastas áreas del espacio que se estiran y empujan a las galaxias distantes alejándose unas de otras como pasas en una masa fermentada. Es un valor clave que los científicos utilizan para cartografiar la estructura del universo, profundizar su comprensión de su estado 13-14 mil millones de años después del Big Bang y calcular otros aspectos fundamentales del cosmos.