La última medición de la tasa de expansión del Universo ha sido tomada, y ha confirmado con más certeza que nunca que tenemos un verdadero dilema en nuestras manos. Una vez más, el resultado ha demostrado que el Universo se está expandiendo mucho más rápido de lo que debería, basándose en las condiciones justo después del Big Bang.

La tasa de expansión del Universo se llama la Constante de Hubble, y ha sido increíblemente difícil de precisar.

De acuerdo con los datos del satélite Planck que midió el fondo cósmico de microondas (las condiciones del Universo temprano solo 380.000 años después del Big Bang, la Constante de Hubble debería ser de 67.4 kilómetros por segundo por megaparsec, con menos del 1% de incertidumbre.

Hay varias formas de derivar la constante de Hubble. Edwin Hubble observó el cambio Doppler de las nebulosas en retirada, es decir, los cambios en la longitud de onda de la luz a medida que el objeto se aleja. Pero, en las décadas posteriores, nuestros métodos se han refinado.

Ahora, los cálculos a menudo implican el uso de velas estándar, como las estrellas variables Cefeidas, cuya luminosidad conocida permite cálculos de distancia precisos, y han arrojado resultados de forma bastante más rápida que los datos de Planck.

Gran Nube de Magallanes. Crédito: ESA/NASA/Hubble

Constante de Hubble incrementándose

El año pasado, por ejemplo, el cálculo de una variable Cefeida de la Constante de Hubble arrojó una tasa de expansión de 73.5 kilómetros por segundo por megaparsec.

Esta medida redujo la posibilidad de que los resultados se confundieran de alguna manera con uno de cada 5.000. Ahora tenemos un nuevo resultado que lo reduce aún más.

Usando un nuevo método con el Telescopio Espacial Hubble, un equipo de astrónomos calculó el brillo absoluto de 70 variables Cefeidas en la Gran Nube de Magallanes con mayor precisión que nunca.

Con estos datos, han derivado una nueva Constante de Hubble: 74.03 kilómetros por segundo por megaparsec.

Eso es aproximadamente un 9 por ciento más rápido que las estimaciones basadas en los datos de Planck. Y la posibilidad de que la discrepancia sea una casualidad o un error es ahora de uno en 100.000.

Adam Riess, astrofísico del Space Telescope Science Institute (STScI) y la Johns Hopkins University, dijo en un comunicado:

La tensión del Hubble entre el Universo temprano y el más tardío puede ser el desarrollo más emocionante en cosmología en décadas. Este desajuste ha ido creciendo y ahora ha llegado a un punto que es realmente imposible de descartar como una casualidad. Esta disparidad no podría ocurrir por casualidad”.

Expansión del Universo. Crédito: WikiImages / Pixabay

Influencia de la energía oscura

Lo que significa que hay algo por ahí que nos hemos perdido. Como un estudio del año pasado que deriva la Constante de Hubble utilizando los agujeros negros propuestos, la aceleración podría ser el resultado de un aumento en la densidad de energía oscura.

Se cree que esta misteriosa forma de energía constituye aproximadamente el 70 por ciento de la densidad materia-energía del Universo, y es la explicación actual más aceptada para la aceleración del crecimiento del Universo.

O podría ser que la materia oscura esté interactuando más fuertemente con la materia normal de lo que los astrónomos han tenido en cuenta.

Pero también podría significar que, sí, el resultado no se puede explicar de acuerdo con la física actual. Así que podría ser necesaria alguna nueva y extraña física.

Riess dijo:

Esto no son solo dos experimentos en desacuerdo. Estamos midiendo algo fundamentalmente diferente. Una es una medida de qué tan rápido se está expandiendo el Universo hoy, tal como lo vemos. La otra es una predicción basada en la física del Universo primitivo y en las mediciones de qué tan rápido debería expandirse. Si estos valores no concuerdan, existe una gran probabilidad de que nos falte algo en el modelo cosmológico que conecta las dos eras”.

La investigación ha sido aceptada para su publicación en The Astrophysical Journal, y puede ser leída en su totalidad en arXiv.org.