Hay noticias de última hora del mundo de la astronomía. Los astrónomos han confirmado que en realidad no entendemos algo que solo nosotros sospechoso no lo entendimos, en otro estudio más después de años de que sus observaciones chocaran con las predicciones de los teóricos. Y podemos esperar que sus nuevas mediciones nos ayuden en última instancia a comprenderlo porque, al menos, ahora sabemos en qué nos equivocamos.
¿De qué estoy hablando? Bueno, es algo llamado “tensión de Hubble” y es una disputa entre astrónomos observacionales y cosmólogos teóricos sobre quién se ha equivocado acerca de la velocidad a la que se expande el universo.
Ahora nuevas observaciones del telescopio espacial James Webb, publicadas esta semana en La revista astrofísicarespalda mediciones anteriores que fijan la velocidad de la expansión como más rápida de lo que los teóricos creen que debería ser.
Esto hace que el marcador sea 2-1 para los astrónomos y los teóricos tienen que dar algunas explicaciones.
Vayamos esto paso a paso.
En 1929, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble anunció su descubrimiento de que las galaxias dispersas por todo el universo se están alejando unas de otras y que cuanto más lejos están, más rápido se mueven. Esto sugiere que el universo se está expandiendo a medida que el espacio entre las galaxias distantes se extiende hacia afuera.
El histórico descubrimiento de Hubble ha desafiado a los científicos desde entonces, mientras intentan determinar qué tan rápida es esa expansión con un valor conocido como constante de Hubble.
Avance rápido hasta 1998, cuando dos equipos independientes de astrónomos utilizaron imágenes del Telescopio Espacial Hubble para mirar más profundamente y más atrás en el universo de lo que nunca antes había sido posible. Descubrieron, sorprendentemente, que algo muy extraño estaba sucediendo.
Descubrieron que la velocidad a la que se expandía el universo aumentaba con el tiempo. Esto period como lanzar una pelota de béisbol al aire y descubrir que no volvía a caer a la Tierra, sino que aceleraba hacia el espacio exterior.
Así nació la noción de energía oscura, la fuerza misteriosa que de alguna manera acelera la expansión del universo, posiblemente haciendo que el espacio mismo se expanda.
Estos descubrimientos paradójicos arruinaron el modelo estándar de cosmología, un modelo matemático de la historia y evolución del universo que contaba la historia de su expansión desde los momentos posteriores al Large Bang.
Los teóricos felizmente integraron la energía oscura en sus matemáticas, así como otro issue misterioso: la materia oscura, un fenómeno cosmológico invisible e indetectable cuya inmensa influencia gravitacional impregna el universo.
Period una hermosa teoría nueva. Pero las matemáticas y las observaciones del universo no cooperarían.
El modelo estándar predice que el universo moderno debería expandirse a un ritmo de 67,4 kilómetros por segundo por megaparsec (km/s/Mpc)donde un megaparsec cubre una enorme distancia de 3,26 millones de años luz.
Pero los modelos son tan buenos como las pizarras en las que están escritos.
El telescopio Hubble midió con precisión la velocidad a la que se expande el universo observando galaxias relativamente cercanas, y en 2018 encontró una velocidad más alta de 72,8 km/s/Mpc.
Sólo puedo imaginar que esto condujo a encuentros incómodos en las salas comunes de los departamentos de física de universidades de todo el mundo, mientras los teóricos y los astrónomos pretendían desesperadamente que esos pocos megapársecs no eran gran cosa. Como dije: “tensión del Hubble”.
En 2023, observaciones del Telescopio Espacial James Webb parecía respaldar los hallazgos del Telescopio Espacial Hubble. Luego, en febrero de 2024, el mismo equipo actualizado su investigación con aún más datos que respalden sus hallazgos iniciales. En otras palabras, la tensión continuó.
El último estudio que utiliza la muestra más grande de observaciones de Webb hasta el momento y tres métodos diferentes para verificar los datos del telescopio Hubble llega a un valor muy comparable de 72,6 km/s/Mpc.
Los hallazgos de los dos telescopios espaciales refuerzan la concept de que hay algo, además del error de medición, que influye en la tasa de expansión del universo, y que nuestra comprensión teórica del universo es incompleta.
Esto, tanto para los teóricos como para los astrónomos, es una buena noticia. Los astrónomos tienen razón, lo cual es bueno. Los teóricos pueden buscar uno de los santos griales de la ciencia: la nueva física, que se traduce aproximadamente como “limpiar las pizarras, ¡y listo!”. Saben que sus antiguas matemáticas estaban equivocadas, lo que significa que hay algo nuevo por descubrir.
Así es como funciona la ciencia básica. Los teóricos y experimentadores van y vienen para encontrar la verdad última.
Esto puede parecer muy alejado de la vida cotidiana y, si bien no influirá en la cantidad de impuestos que se pague este año, intenta responder la pregunta básica de cómo llegamos hasta aquí. Y cuando investigamos las fuerzas fundamentales que dan forma al universo en su conjunto, a veces se hacen nuevos descubrimientos que podrían tener implicaciones sorprendentes en el futuro.
