Un equipo de astrónomos que analizan la expansión del Universo, utilizando el Telescopio Espacial Hubble para realizar mediciones precisas, han confirmado que podría estar expandiéndose más rápido de lo esperado.

Sin embargo, el nuevo análisis no coincide con las predicciones que se basan en las mediciones del universo temprano. Debido a esto, los investigadores han sugerido que será necesario aplicar una nueva física para entender el por qué.

Adam Riess, Premio Nobel e investigador principal del proyecto, dijo en un comunicado:

“La comunidad realmente está tratando de entender el significado de esta discrepancia”.

Reutilizando la ciencia antigua

Riess y su equipo, al menos, durante los últimos 6 meses, han trabajado en realizar mediciones refinadas de las distancias a otras galaxias, utilizando estrellas como hitos. Han utilizado los datos obtenidos para generar una nueva «constante de Hubble», aquel valor que permite calcular qué tan rápido se expande el universo con el tiempo.

Los investigadores se valieron de la geometría griega antigua y una sofisticada técnica de escaneo para generar sus medidas, que se extienden hasta 10 veces más profundo en el espacio que los datos anteriores.

El satélite Planck de la European Space Agency’s estudió la expansión temprana del universo en una misión de 2009 a 2013. Durante la misión se ha logrado mapear la radiación electromagnética persistente del fondo de microondas cósmico del Big Bang. La radiación de fondo proporciona a los científicos una imagen de la expansión del universo a partir de 378.000 años después de que explotó desde una pequeña singularidad.

Estos datos tempranos predicen una trayectoria para la expansión que es 9 por ciento diferente a los nuevos resultados de Hubble.

Los resultados de Planck ponen la constante actual de Hubble entre 41.6 y 42.9 millas por segundo por megaparsec (3.3 millones de años luz). Pero Riess y los resultados del equipo dan un valor más alto de 45.4 millas por segundo por megaparsec.

Solo hay una probabilidad de 1 en 5,000, de que esta discrepancia sea una coincidencia, según los nuevos datos.

El 25° aniversario del Telescopio Hubble estuvo marcado por esta imagen que presenta una nube gigante de hidrógeno en la Vía Láctea. Crédito: NASA / ESA / Hubble

Riess agrega:

“Ambos resultados se han probado de múltiples maneras, por lo que salvo una serie de errores no relacionados, es cada vez más probable que esto no sea un error sino una característica del universo”.

Para tratar de explicar este enigma, Riess ha propuesto una serie de posibles explicaciones «oscuras». Se ha sugerido que la «energía oscura» podría arrastrar galaxias con mayor fuerza. La aceleración no tendría un valor constante en este caso.

Otra explicación alternativa se relaciona a los neutrinos estériles pequeños. Este nuevo tipo de partícula subatómica viajaría cerca de la velocidad de la luz y se vería afectado solo por la gravedad. Los neutrinos estériles formarían «radiación oscura», que no interactúa con ninguna de las fuerzas fundamentales en el Modelo Estándar de la Física de partículas.

Una tercera y última posibilidad sugiere que la materia oscura tendría una relación más fuerte con la materia o con la radiación lo que se creía anteriormente.

Estos escenarios podrían alterar la comprensión que los científicos tienen del universo temprano y ayudarían a forjar una constante de Hubble que se base en tales mediciones.

Esta nueva investigación se basa en el descubrimiento ganador del Premio Nobel de 1998, acerca del universo en aceleración.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Astrophysical Journal.