28 de abril de 2019
28.04.2019
Astronomía

El Universo se expande un 9% más rápido de lo esperado

El inesperado descubrimiento sugiere que se puede necesitar una nueva física para entender el cosmos

28.04.2019 | 13:59
El Universo se expande más rápidamente de lo esperado.

Nuevas mediciones del Telescopio Espacial Hubble confirman que el universo se está expandiendo aproximadamente un 9% más rápido de lo esperado, en función de su trayectoria observada tras el Big Bang.

Las nuevas mediciones, que se publican en 'Astrophysical Journal Letters', reducen así las posibilidades de que la disparidad sea un accidente de 1 en 3.000 a solo 1 en 100.000 y sugieren que se pueden necesitar nuevas físicas para comprender mejor el cosmos.

"Este desajuste ha ido creciendo y ahora ha llegado a un punto que es realmente imposible de descartar por casualidad. Esto no es lo que esperábamos", asegura en un comunicado el Premio Nobel de Física en 2011 Adam G. Riess, Profesor Distinguido de Física y Astronomía de Bloomberg en la Universidad Johns Hopkins, y líder del proyecto.

En este estudio, Riess y su equipo SH0ES analizaron la luz de 70 estrellas en la galaxia vecina, la Gran Nube de Magallanes, con un nuevo método que permitió capturar imágenes rápidas de estas estrellas. Las estrellas, llamadas variables Cefeidas, se iluminan y se atenúan a tasas predecibles que se usan para medir distancias intergalácticas cercanas.

El método habitual para medir las estrellas es increíblemente lento; El Hubble solo puede observar una estrella por cada órbita de 90 minutos alrededor de la Tierra. Usando un nuevo método llamado DASH, los investigadores usaron el Hubble como una cámara de "apuntar y disparar" para observar grupos de Cefeidas, lo que permite al equipo observar una docena de Cefeidas al el mismo tiempo.

Con estos nuevos datos, Riess y su equipo pudieron fortalecer la base de la escalera de distancia cósmica, que se utiliza para determinar las distancias dentro del Universo, y calcular la constante de Hubble, un valor que mide la rapidez con la que el cosmos se expande.

El equipo combinó sus mediciones del Hubble con otro conjunto de observaciones, realizadas por el Proyecto Araucaria, una colaboración entre astrónomos de instituciones en Chile, Estados Unidos y Europa. Este grupo realizó mediciones de distancia a la Gran Nube de Magallanes al observar la atenuación de la luz a medida que una estrella pasa frente a su compañera en sistemas de estrellas binarias eclipsantes.

Las medidas combinadas ayudaron al equipo de SH0ES a refinar el verdadero brillo de las Cefeidas. Con este resultado más preciso, el equipo podía "apretar los tornillos" del resto de la escalera de distancia que utiliza estrellas explosivas llamadas supernovas para extenderse más profundamente en el espacio.

A medida que las mediciones del equipo se volvieron más precisas, su cálculo de la constante de Hubble se mantuvo en desacuerdo con el valor esperado derivado de las observaciones de la expansión del universo temprano por parte del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), basadas en las condiciones que Planck observó 380.000 años después del Big Bang.

"Esto no son solo dos experimentos en desacuerdo --explica Riess--. Estamos midiendo algo fundamentalmente diferente. Una es una medida de cómo de 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 cómo de rápido debe expandirse. Si estos valores no concuerdan, existe una gran probabilidad de que nos falte algo en el modelo cosmológico que conecta las dos cosas".

Si bien Riess no tiene una respuesta para explicar exactamente por qué existe esta discrepancia, él y el equipo de SH0ES continuarán ajustando la constante de Hubble, con el objetivo de reducir la incertidumbre al 1%. Estas mediciones más recientes redujeron la incertidumbre en la tasa de expansión del 10% en 2001 al 5% en 2009 y ahora al 1,9% en el presente estudio.

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