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| Mediciones extremadamente precisas de la distancia entre la Tierra y el cúmulo de galaxias Coma aportan nuevas pruebas de que el ritmo de expansión del universo es más rápido de lo esperado. Crédito: NOIRLab |
Los astrónomos se han topado con una desconcertante revelación: el universo parece expandirse a un ritmo más rápido de lo que predicen los modelos teóricos actuales. Esta discrepancia, conocida como la tensión de Hubble, ha suscitado un importante debate en la comunidad científica. Los nuevos resultados publicados en The Astrophysical Journal Letters apoyan aún más esta inesperada aceleración.
Dan Scolnic, que dirigió el equipo de investigación, subrayó la gravedad de la situación: «La tensión se convierte ahora en crisis».
La búsqueda para determinar la velocidad de expansión del universo, definida como la constante de Hubble, ha sido un empeño científico fundamental desde el descubrimiento de Edwin Hubble en 1929. Scolnic, profesor asociado de física en la Universidad de Duke, compara el proceso con la construcción de la gráfica de crecimiento del universo. Explica que, si bien conocemos el estado del universo en el momento del Big Bang, comprender su evolución hasta su tamaño actual sigue siendo un reto.
En su analogía, la «foto de bebé» del universo representa el cosmos lejano, las semillas primordiales de las galaxias, mientras que la «foto actual» representa el universo local, incluida la Vía Láctea y las galaxias vecinas. El modelo cosmológico estándar intenta tender un puente entre estas dos etapas, pero surgen discrepancias.
«Esto sugiere que nuestro modelo cosmológico podría estar roto», señaló Scolnic.
Para medir la expansión del universo, los astrónomos emplean una escalera de distancias cósmicas: una serie de métodos para medir las distancias a los objetos celestes, cada uno de los cuales se basa en el anterior para su calibración.
El equipo de Scolnic utilizó una escala de distancias creada con datos del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), que observa más de 100.000 galaxias cada noche desde su posición en el Observatorio Nacional de Kitt Peak. Anclaron esta escalera más cerca de la Tierra obteniendo una distancia precisa al Cúmulo de Coma, uno de los cúmulos de galaxias más cercanos.
«La colaboración DESI hizo la parte realmente difícil, a su escalera le faltaba el primer peldaño», explicó Scolnic. «Yo sabía cómo conseguirlo, y sabía que eso nos daría una de las medidas más precisas de la constante de Hubble que podíamos obtener».
Para lograrlo, el equipo analizó las curvas de luz de 12 supernovas de tipo Ia del cúmulo de Coma. Estas supernovas, conocidas por su luminosidad predecible, sirven como marcadores de distancia fiables.
Sus mediciones situaron la distancia al Cúmulo de la Coma en unos 320 millones de años-luz, coincidiendo con el intervalo registrado en cuatro décadas de estudios, lo que confirma su exactitud.
«Esta medición no está sesgada por cómo pensamos que terminará la historia de la tensión del Hubble», añadió Scolnic. «Este cúmulo se ha medido mucho antes de que nadie supiera lo importante que iba a ser».
Utilizando esta medición de alta precisión, el equipo recalibró la escala de distancias cósmicas, llegando a una constante de Hubble de 76,5 kilómetros por segundo por megaparsec. Esto significa que el universo local se expande 76,5 kilómetros por segundo por cada 3,26 millones de años-luz.
Aunque este valor coincide con las mediciones recientes de la velocidad de expansión del universo local, choca con las predicciones de los modelos de universo lejano. Esto plantea una pregunta: ¿hay algún fallo en nuestras mediciones o los propios modelos son incorrectos?
Los nuevos hallazgos de Scolnic apoyan la idea de que la tensión de Hubble puede deberse a imprecisiones en los modelos. «Durante la última década se han realizado muchos reanálisis para comprobar si los resultados originales de mi equipo eran correctos», explica Scolnic. «Al final, aunque cambiamos muchas piezas, seguimos obteniendo cifras muy similares. Así que, para mí, esto es lo mejor que se ha podido confirmar».
«Estamos presionando muy fuerte contra los modelos que hemos utilizado durante dos décadas y media, y estamos viendo discrepancias», dijo Scolnic. «Esto puede estar reconfigurando nuestra forma de pensar sobre el universo, ¡y es emocionante! Todavía quedan sorpresas en cosmología, y quién sabe qué descubrimientos vendrán después».