La física está rota y cada vez tenemos más pruebas: una nueva estimación de la constante de Hubble ahonda en el problema
La “tensión de Hubble” es uno de los mayores enigmas de la cosmología contemporánea. Hace referencia al hecho de que las mediciones, cada vez más precisas, de la velocidad a la que se expande el universo discrepan. Y no tenemos mucha idea del porqué.
Más rápido. Ahora un nuevo estudio ha llevado la tensión de Hubble a un nuevo máximo. El trabajo señala que la aceleración observada del universo es mayor de lo que los modelos físicos de hoy en día podrían llegar a explicar.
Teoría y práctica. Existen dos formas de medir la expansión del universo. La primera se basa en el fondo cósmico de microondas (CMB), una radiación remanente del proceso que conocemos como big bang. Al medir las fluctuaciones en este fondo se obtiene una estimación de la velocidad de expansión de unos 67 kilómetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc), una velocidad de expansión acorde a lo que estiman los modelos cosmológicos generalmente aceptados.
Por otra parte, observaciones del universo más cercano cuentan otra historia. Las cefeidas son unas estrellas cuyo brillo está inversamente relacionado con la frecuencia con la que pulsan.
Esto permitió a los astrónomos crear una “escalera cósmica” calibrando escalón a escalón las mediciones de las distancias a objetos cada vez más lejanos en el cosmos. El problema está en que esta otra medida estima una velocidad de expansión (muy) significativamente mayor: unos 74 km/s/Mpc.
De la tensión a la crisis. El nuevo estudio ha ahondado en esta discrepancia. La nueva medida basada en la “escalera cósmica” ha estimado una velocidad de expansión aún mayor que el promedio de las mediciones anteriores: unos 76,5 km/s/Mpc. Esto ha llevado al equipo a señalar que “la tensión se ha transformado en una crisis”.
El escalón que faltaba. El equipo responsable del estudio creó su propia “escalera cósmica” a partir de los datos de la colaboración DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Este instrumento realiza un seguimiento de unas 100.000 galaxias distantes gracias a 5.000 robots con sensores de fibra óptica que monitorizan el espacio.
El equipo responsable del estudio tuvo que “anclar” estos datos a nuestras inmediaciones, es decir, poner el primer escalón de la “escalera cósmica” con la que medir los cambios observados por DESI en su seguimiento de estas galaxias. Para ello recurrió al cúmulo de la Coma, uno de los cúmulos galácticos más cercanos a la Vía Láctea.
Supernovas. Para medir la distancia a este cúmulo, el equipo recurrió a las curvas de luz de 12 supernovas de tipo Ia ubicadas dentro del propio cluster. Este tipo de supernovas brillan de una forma muy predecible, por lo que su brillo aparente nos da una buena medida de su distancia real.
Los detalles del proceso pueden consultarse en un artículo publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters.
La búsqueda continúa. Este tipo de intrigas generan gran interés en la comunidad científica ya que es a través de las grietas en los modelos antiguos que se suele abrir la vía al descubrimiento de nuevas teorías. “Es emocionante”, explican los responsables del estudio. Pero lo cierto es que, por ahora, tenemos pocas pistas que nos permitan resolver esta cuestión, ya sea a través de cambios sustanciales en los modelos contemporáneos, ya sea a través de cambios en el paradigma.
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Imagen | NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA), D. Carter (Liverpool John Moores University) y Coma HST ACS Treasury Team.
