Mediciones recientes muestran una expansión del universo más rápida de lo que se creía

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La medición más precisa jamás realizada del actual ritmo de expansión del Universo ha generado un valor que resulta incompatible con las mediciones obtenidas de la radiación dejada por el Big Bang. Si estos resultados se confirman mediante técnicas independientes, las leyes de la cosmología podrían tener que ser reescritas.

Esto podría incluso significar que la energía oscura, que es esa fuerza desconocida que se cree que es responsable de la aceleración observada de la expansión del Universo, ha aumentado en fuerza desde los albores del tiempo.

“Creo que hay algo en el modelo cosmológico estándar que no entendemos”, dice el astrofísico Adam Riess, físico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, que co-descubrió la energía oscura en 1998 y dirigió este último estudio.

Límites a la incertidumbre

En el modelo cosmológico actual, el Universo evoluciona principalmente a través de la acción combinada entre la materia oscura y la energía oscura. La gravedad de la materia oscura tiende a disminuir la expansión cósmica, mientras que la energía oscura empuja en la dirección opuesta y provoca su aceleración. Observaciones anteriores hechas por Riess y otros sugieren que la fuerza de la energía oscura ha sido constante a lo largo de la historia del Universo.

(Imagen ampliable)Distribución de materia en el Universo

Mucho de lo que saben los científicos sobre las contribuciones relativas tanto de la materia oscura como de la energía oscura provienen de la radiación residual dejada atrás desde el Big Bang, llamada la radiación de fondo de microondas. El estudio más exhaustivo de la misma, en esencia un retrato del joven Universo cuando contaba con cerca de 400.000 años de edad, se llevó a cabo en los últimos años por el observatorio Planck de la Agencia Espacial Europea. Sobre la base de las mediciones del observatorio Planck, los cosmólogos pueden predecir cómo habría evolucionado aquel joven Universo, incluyendo la rapidez con que se habría expandido en cualquier momento de su historia.

Durante años, esas predicciones han discrepado con las mediciones directas de la actual velocidad de expansión cósmica, también conocida como la constante de Hubble. Pero hasta ahora los márgenes de error en esta constante permían ignorar dicho desacuerdo.

La constante de Hubble se calcula mediante la observación de la rapidez con que las galaxias en el Universo colindante se alejan de la Vía Láctea, con estrellas de brillo intrínseco conocido llamadas “velas estándar”.

Para su último artículo, el equipo de Riess estudió dos tipos de velas estándar de 18 galaxias usando cientos de horas de tiempo de observación del telescopio espacial Hubble. “Hemos estado teniendo un éxito brutal con esto”, dice Riess.

Su estudio, que ha sido presentado a publicación a una revista científica y publicado en su repositorio en línea arXiv, informa que midieron la constante con una incertidumbre del 2.4%, por debajo del mejor resultado anterior, que era del 3,3%. Calcularon la velocidad de expansión alrededor de un 8% mayor que la prevista según los datos de Planck, dice Riess.

El misterio de la materia oscura

Si tanto la nueva medición de la constante de Hubble como las mediciones anteriores realizadas por el equipo de Planck son exactos, entonces algo en el modelo estándar tiene que cambiar, dice Riess. Una posibilidad es que las partículas elementales que constituyen la materia oscura tengan propiedades diferentes de lo que se cree actualmente, lo que afectaría la evolución del universo temprano. Otra opción es que la energía oscura no es constante, sino que se ha intensificado en los últimos millones de años.

El investigador de Planck François Bouchet, del Instituto de Astrofísica de París dice que duda de que el problema resida en las mediciones hechas por su equipo, pero admite que los nuevos hallazgos son “emocionantes” independientemente de cual resulte ser la solución.

Otra posibilidad es que las propias velas estándar no sean medidas de precisión fiables, dice Wendy Freedman, una astrónoma de la Universidad de Chicago en Illinois, Estados Unidos, quien en 2001 dirigió la primera medición precisa de la constante de Hubble. Ella y su equipo están trabajando en un método alternativo basado en una clase diferente de estrellas.

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2017-02-13T18:39:42+00:00