El universo se está expandiendo, pero la velocidad de esa expansión está demostrando ser esquiva. Una nueva medición de la tasa de expansión del universo cae entre dos tasas previamente establecidas, lo que lleva a más preguntas que respuestas.
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Hace aproximadamente un siglo, el astrónomo del Carnegie Institute of Science Edwin Hubble descubrió que el universo había seguido creciendo después del Big Bang.
Pero la tasa de esa expansión, considerada la constante de Hubble, es difícil de determinar. Los objetos en el universo pueden actuar como marcadores de millas, por lo que comprender su distancia permite medir la velocidad a la que se alejan de nosotros.
La proporción de división de esa distancia por la velocidad puede determinar la constante de Hubble.
Diferentes equipos de científicos han determinado tres formas diferentes de llegar a ese ritmo. Y las tres no están de acuerdo.
Un estudio publicado el martes en The Astrophysical Journal revela el último método.
«La constante de Hubble es el parámetro cosmológico que establece la escala absoluta, el tamaño y la edad del universo; es una de las formas más directas que tenemos de cuantificar cómo evoluciona el universo«, dijo Wendy Freedman, coautora y profesora del estudio en el departamento de astronomía y astrofísica de la Universidad de Chicago.
«La discrepancia que vimos antes no ha desaparecido, pero esta nueva evidencia sugiere que el jurado aún está deliberando sobre si hay una razón inmediata y convincente para creer que hay algo fundamentalmente defectuoso en nuestro modelo actual del universo».
Las estrellas llamadas Cefeidas se han usado para tomar medidas porque pulsan regularmente. Esa velocidad de pulsación, así como su brillo, pueden determinar su distancia a la Tierra.
«Desde lejos, dos campanas pueden parecer lo mismo, escuchar sus tonos puede revelar que una es en realidad mucho más grande y distante, y la otra más pequeña y más cercana», dijo Barry Madore, coautor del estudio y astrónomo en Carnegie.
«Del mismo modo, la comparación de qué tan brillantes son las cefeidas que parecen estar en comparación con el brillo de las cercanas, nos permite determinar qué tan lejos están las galaxias anfitrionas de las estrellas de la Tierra».
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El método de las Cefeidas estableció la tasa de expansión en 74.0 kilómetros por segundo por megaparsec, una unidad de gran distancia en el espacio (1 megaparsec = 3.3 millones de años luz).
El segundo método utiliza radiación de fondo cósmico, que es el resplandor del Big Bang y que los astrónomos de luz visible más antiguos pueden observar.
Estas ondulaciones se pueden mapear y modelar para predecir la tasa de expansión, lo que lo coloca en 67.4 kilómetros por segundo por megaparsec.
Esa sola discrepancia podría requerir nueva física.
Pero el último estudio se basa en un tipo diferente de estrellas llamadas gigantes rojas. Es una etapa tardía en el ciclo de vida de una estrella, donde se produce un destello de helio y las temperaturas aumentan millones de grados hasta que la estructura de la estrella completa se reorganiza.
El brillo de estas estrellas en diferentes galaxias se puede medir, por lo que los investigadores utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para buscarlas en diferentes galaxias.
«Piense en ello como escanear a una multitud para identificar a la persona más alta, es como el gigante rojo más brillante que experimenta un destello de helio«, dijo Christopher Burns, coautor del estudio e investigador asociado del Instituto Carnegie de Ciencias.
«Si viviera en un mundo en el que sabía que la persona más alta en cualquier habitación tendría la misma altura, ya que asumimos que el brillo máximo de la gigante roja más brillante es el mismo, podría usar esa información para decirle a qué distancia del lugar está la persona más alta de ti en cualquier multitud dada”.
La constante de Hubble calculada midiendo estas estrellas resultó en 69.8, lo cual está justo entre las dos tasas anteriores.
En lugar de ser un esperado desempate, la nueva tasa plantea más preguntas sobre la comprensión actual del universo.
«Somos como esa vieja canción, ‘Atrapado en el medio contigo’«, dijo Madore. «¿Hay una crisis en la cosmología? Esperábamos ser un desempate, pero por ahora la respuesta es: no tan rápido. La pregunta de si el modelo estándar del universo está completo o no, queda por responder«.