La evolución del universo no está siendo tal y como debería ser. Algo no encaja. El telescopio espacial James Webb ha medido la tasa de expansión del universo y sus resultados concuerdan con las mediciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble. No hay ningún fallo en los datos anteriores, lo que significa que el desacuerdo entre los diferentes métodos de medición de la tasa de expansión del universo, lo que conocemos como tensión de Hubble, sigue más vivo que nunca.
La tensión de Hubble describe el hecho de que, aunque los científicos son conscientes de que el cosmos se expande constantemente en todas direcciones (sabemos que las estrellas y las galaxias se están alejando cada vez más de nosotros), no pueden concretar con exactitud la velocidad a la que se mueven, lo que deja un hueco o vacío cosmológico que los astrónomos no saben cómo llenar. Hay algo que desconocemos acerca del universo.
Hemos de saber que una tasa de expansión más rápida conducirá a una edad más joven del universo, y una tasa de expansión más lenta conducirá a una edad más avanzada del universo.
Un abismo desconocido
El premio Nobel Adam Riess, afiliado a la Universidad Johns Hopkins y al Instituto Científico del Telescopio Espacial, y sus colegas han hecho pública una investigación que utilizó las observaciones del Telescopio Espacial James Webb para mejorar la precisión de las mediciones locales de la "Constante de Hubble". Aunque a nosotros nos parezca inalterable, todas las cosas que vemos en realidad se están alejando a un ritmo tremendo llamado Constante de Hubble. Es un número crucial para calcular la tasa de expansión del universo.
Tal y como explica el equipo responsable de Webb, “se observa una diferencia persistente llamada 'tensión de Hubble' entre el valor de la constante medida con una amplia gama de indicadores de distancia independientes y su valor predicho a partir del resplandor del Big Bang. La señal que los cosmólogos quieren leer es una señal de límite de velocidad cósmica que nos dice qué tan rápido se está expandiendo el universo: un número llamado constante de Hubble. Nuestro signo está escrito en las estrellas de galaxias distantes. El brillo de ciertas estrellas en esas galaxias nos dice qué tan lejos están y, por lo tanto, durante cuánto tiempo ha estado viajando esta luz para llegar a nosotros, y los corrimientos al rojo de las galaxias nos dicen cuánto se expandió el universo durante ese tiempo, por lo tanto nos dicen la tasa de expansión”, dice Riess.
Las capacidades del Hubble en el infrarrojo cercano están limitadas en comparación con sus observaciones de luz azul. Por el contrario, Webb sobresale en el espectro del infrarrojo cercano, aislando eficazmente la luz de las estrellas cefeidas, conocidas por su luminosidad pulsante, que proporcionan una base para medir sus distancias a la Tierra (con las que se consigue eliminar el polvo que oscurece la luz más cerca del óptico). Las mediciones iniciales de Webb permiten completar mejor la escala de distancias, facilitando una comparación con las mediciones anteriores del Hubble.
El dato
Según la mayoría de los modelos, la constante de Hubble debería equivaler a unos 68 kilómetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc). Aunque otros métodos arrojan otras mediciones, que pueden llegar hasta 74 km/s/Mpc. El resultado de la investigación de Webb es que, por el momento se mantienen 73 kilómetros por segundo por megapársec, y el error humano –al menos en este caso– no puede explicar la tensión del Hubble. ¿Qué provoca la tensión? Nadie sabe qué o por qué. ¿Qué fuerza misteriosa? ¿Quizá la esquiva energía oscura?
"Las mediciones de Webb proporcionan la evidencia más sólida hasta el momento de que los errores sistemáticos en la fotometría de las Cefeidas del Hubble no juegan un papel significativo en la tensión actual del Hubble", continúa Riess, de la Universidad Johns Hopkins y el Instituto Científico del Telescopio Espacial. "Como resultado, las posibilidades más interesantes siguen sobre la mesa y el misterio de la tensión se intensifica".
Está claro que nuestros instrumentos no son lo suficientemente potentes para determinarlo o quizá el modelo estándar está equivocado... Aún hay que resolver la ecuación del cosmos.
Referencias:
- Crowded No More: The Accuracy of the Hubble Constant Tested with High Resolution Observations of Cepheids by JWST Adam G. Riess, Gagandeep S. Anand, Wenlong Yuan, Stefano Casertano, Andrew Dolphin, Lucas M. Macri, Louise Breuval, Dan Scolnic, Marshall Perrin, Richard I. Anderson 2023 arXiv:2307.15806 / DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.15806
