Gracias al astrónomo Edwin Hubble y otros, los científicos han sabido desde 1929 que el universo se está expandiendo. Su tasa de expansión se llama la constante de Hubble (H0). Hay dos formas principales para medir H0, y durante quince años, más o menos tconcordaban el uno con el otro.
Eso ya no es asía, y eso ha creado un gran problema. He aquí el porqué.
En el «Standard Model of Cosmology», H0 es un ingrediente crucial, junto con la velocidad de la luz. H0 es un factor en todo lo que sabemos sobre el universo: cuántos años tiene, qué tan grande es, de qué está hecho … Si H0 es «ajustado», obtenemos una edad diferente del universo, diferentes cantidades relativas de materia, la oscuridad materia, energía oscura, y así sucesivamente.
Sin embargo, los científicos no pueden medir H0 en el laboratorio. como sí con la velocidad de la luz. En cambio, H0 tiene que ser deducido de las observaciones del universo.
Una forma en que los científicos han medido H0 es usar observaciones de supernovas de tipo 1a combinadas con sus galaxias con corrimiento al rojo. Cada supernova 1a libera aproximadamente la misma cantidad de luz cuando explota. Medir la cantidad de luz que recibimos de una supernova 1a nos indica su distancia. Medir el desplazamiento al rojo de un objeto, o su aumento en la longitud de onda, nos dice qué tan rápido ese objeto se está alejando de la Tierra. Los investigadores usan muchas supernovas 1a como marcadores de distancia, midiendo objetos en nuestro universo local y luego moviéndose para obtener una medida de la tasa de expansión del universo.
La otra técnica de medición de H0 examina el Fondo de Microondas Cósmico (Cosmic Microwave Background, CMB) – el «resplandor» del Big Bang mismo. El universo primitivo era caliente y denso, la luz no podía viajar libremente por el espacio. Cuando el universo se enfrió, los fotones fueron liberados. Esta radiación dejó una huella, proporcionando ideas sobre la composición del universo en ese momento. El CMB se puede utilizar para hacer mediciones desde el universo temprano, tales como la densidad de la materia oscura y la energía oscura. Esas medidas pueden combinarse con el modelo de la evolución del universo, permitiendo a los investigadores inferir la tasa de expansión del universo, o la Constante de Hubble.
Como estos dos campos han mejorado sus habilidades para medir H0, se ha puesto de manifiesto que están en desacuerdo. Un estudio reciente utilizando el primer método produjo una tasa de expansión del 8% mayor que el resultado del segundo método.
Ahora los científicos están preguntando: ¿Estamos perdiendo algo?
Wendy Freedman, Sullivan profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de Chicago dice: «Podría ser que no entendemos la incertidumbre lo suficientemente bien como para saber por qué estos dos métodos difieren«.
Freedman dirigió un estudio en 2001 usando el Telescopio Espacial Hubble para medir H0 a través del primer método, y está liderando un nuevo proyecto para medirlo con mayor precisión.
Otra pregunta intrigante: ¿Es incorrecto esperar un acuerdo en estas mediciones de H0? Tal vez el Standard Model of Cosmology, que predice el acuerdo, está equivocado. Eso enviaría a los investigadores en una apasionante búsqueda de un nuevo modelo del cosmos.
«¿Realmente sabemos qué es lo que compone toda la radiación en el Big Bang?», pregunta Freedman. «¿Hay un nuevo tipo de partículas que no contamos? ¿O las propiedades de la energía oscura o de la materia oscura cambian con el tiempo?
Durante los próximos años, investigadores como Freedman estarán tratando de ahondar en cómo cada método conduce su análisis – antes de que posiblemente se invoque un modelo de la cosmología revisado.
Traducción del artículo original: Nasa.gov Science News