Por Will Dunham
WASHINGTON (Reuters) – La nueva corroboración de la desconcertante observación de que el universo se está expandiendo más rápidamente de lo esperado tiene a los científicos reflexionando sobre la causa, tal vez algún factor desconocido que involucra a los misteriosos componentes cósmicos, energía y materia oscura.
Dos años de datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA han validado el hallazgo anterior del Telescopio Espacial Hubble de que la tasa de expansión del universo es más rápida (aproximadamente un 8%) de lo que se esperaría basándose en lo que los astrofísicos saben sobre las condiciones iniciales en el cosmos. y su evolución a lo largo de miles de millones de años. La discrepancia se llama tensión de Hubble.
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Las observaciones de Webb, el telescopio espacial más capaz jamás desplegado, parecen descartar la idea de que los datos de su predecesor, el Hubble, fueran de alguna manera defectuosos debido a un error del instrumento.
«Esta es la muestra más grande de datos del Telescopio Webb (sus primeros dos años en el espacio) y confirma el desconcertante hallazgo del Telescopio Espacial Hubble con el que hemos estado luchando durante una década: el universo ahora se está expandiendo más rápido de lo que nuestras mejores teorías pueden explicar», dijo el astrofísico Adam Riess de la Universidad Johns Hopkins en Maryland, autor principal del estudio publicado el lunes en el Astrophysical Journal.
«Sí, parece que falta algo en nuestra comprensión del universo», añadió Riess, premio Nobel de Física de 2011 por el co-descubrimiento de la expansión acelerada del universo. «Nuestra comprensión del universo contiene mucha ignorancia sobre dos elementos: la materia oscura y la energía oscura, y estos constituyen el 96% del universo, por lo que no es un asunto menor».
«Se puede interpretar que los resultados de Webb sugieren que puede ser necesario revisar nuestro modelo del universo, aunque es muy difícil precisar cuál es esto en este momento», dijo Siyang Li, estudiante de doctorado en astronomía y astrofísica de Johns Hopkins. y coautor del estudio.
La materia oscura, que se cree que comprende alrededor del 27% del universo, es una forma hipotética de materia que es invisible pero que se infiere que existe basándose en sus efectos gravitacionales sobre la materia ordinaria (estrellas, planetas, lunas, todo lo que hay en la Tierra), lo que representa aproximadamente el 5% del universo.
La energía oscura, que se cree que comprende aproximadamente el 69% del universo, es una forma hipotética de energía que impregna vastas franjas de espacio que contrarresta la gravedad e impulsa la expansión acelerada del universo.
¿Qué podría explicar la tasa de expansión anómala?
«Hay muchas hipótesis que implican que la materia oscura, la energía oscura, la radiación oscura – por ejemplo, los neutrinos (un tipo de partícula subatómica fantasmal) – o la propia gravedad tienen algunas propiedades exóticas como posibles explicaciones», dijo Riess.
Los investigadores emplearon tres métodos diferentes para medir una métrica reveladora específica: las distancias desde la Tierra a las galaxias donde se ha documentado un tipo de estrella pulsante llamada Cefeidas. Las mediciones de Webb y Hubble estaban en armonía.
La tasa de expansión del universo, cifra llamada constante de Hubble, se mide en kilómetros por segundo por megaparsec, una distancia equivalente a 3,26 millones de años luz. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, 5,9 billones de millas (9,5 billones de kilómetros).
Según el modelo estándar de cosmología, básicamente la sabiduría convencional sobre el universo, el valor de la constante de Hubble debería ser de aproximadamente 67-68. Los datos de Hubble y Webb dan un valor promedio de aproximadamente 73, con un rango de aproximadamente 70-76.
El Big Bang, ocurrido hace 13.000 o 14.000 millones de años, inició el universo y ha seguido expandiéndose desde entonces. En 1998, los científicos descubrieron que esta expansión en realidad se estaba acelerando, siendo la energía oscura la razón hipotética.
El nuevo estudio examinó los datos de Webb que cubren aproximadamente un tercio de la lista completa de galaxias relevantes del Hubble. Los investigadores anunciaron en 2023 que los datos provisionales anteriores de Webb validaron los hallazgos del Hubble.
Entonces, ¿cómo podría resolverse este misterio de la tensión del Hubble?
«Necesitamos más datos para caracterizar mejor esta pista. ¿De qué tamaño es exactamente (la discrepancia)? ¿El desajuste se encuentra en el extremo inferior (4-5 %) o en el extremo superior (10-12 %) de lo que permiten los datos actuales? ¿En qué rango de tiempo cósmico está presente? Esto informará aún más las ideas», dijo Riess.
(Reporte de Will Dunham, Editado por Rosalba O’Brien)
