Las observaciones del telescopio Webb han permitido realizar un análisis de la tensión de Hubble que podría disipar dudas. Hay que recordar que la tensión se debe al hecho de que la aceleración de la expansión del universo no parece tener un único valor. Algo que podría cambiar ahora…
El análisis de la tensión de Hubble con una herramienta mejor…
La tensión de Hubble es, probablemente, uno de los grandes enigmas de la ciencia moderna. En función de qué método se utilice, el valor de la aceleración de la expansión del universo que se obtiene es diferente. Si se recurre a la medición en el universo en su pasado, el valor que se obtiene es de unos 67 km/s/Mpc (kilómetros por segundo por megapársec, un megapársec es 3,26 millones de años-luz). Sin embargo, si se hace la medición recurriendo al universo local (es decir, a una distancia de hasta unos 2000 millones de años-luz), la cifra que se obtiene es de 72 km/s/Mpc.
Esto es desconcertante porque, en teoría, debería haber un único valor para la aceleración de la expansión del universo, sin importar qué técnica se utilice. La tensión de Hubble nace del hecho de que, a medida que ha pasado el tiempo, el margen de error en cada técnica se ha reducido, hasta el punto de que ya no se puede plantear que exista un único valor y, simplemente, se trate de mediciones poco precisas. Sin embargo, un grupo de investigadores sugiere que el panorama es completamente diferente al recurrir al telescopio James Webb.
La aceleración de la expansión del universo es producto de la energía oscura. A esa aceleración se la conoce, también, como la constante de Hubble. En nuestro día a día, esa aceleración no nos afecta. Ni siquiera es algo perceptible. Sin embargo, estamos hablando de un factor importante al estudiar el universo y comprender cómo ha evolucionado. También a la hora de poner a prueba los modelos sobre la evolución del universo y lo que indican al respecto. En este punto, vale la pena explicar en qué consiste cada método…
Cómo analizar la aceleración de la expansión del universo
En el caso del universo lejano, la medición se realiza estudiando la radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés). Es, en realidad, la luz más antigua del universo, emitida cuando el cosmos tenía unos 377 000 años. Los datos sobre el CMB son consistentes y precisos desde hace mucho tiempo. De estas mediciones se obtiene ese valor de 67 km/s/Mpc. Es decir, por cada 3,26 millones de años-luz que nos alejamos, el universo se expande 67 km/s más rápido. En el caso del universo cercano, el método es diferente.
Generalmente, se recurre al análisis de la distancia a la que se encuentran dos tipos diferentes de estrellas en galaxias cercanas. Por un lado, las estrellas variables Cefeidas y, por otro lado, las estrellas que han entrado en la punta de la rama de gigante roja (el final de una de las etapas de la vida de estrellas similares al Sol, tras abandonar la secuencia principal). Esto es importante porque una de las autoras del estudio es Wendy Freedman. Es experta en el uso de variables Cefeidas para medir la distancia a la que se encuentran otras galaxias.
Por lo que la oportunidad de utilizar el telescopio James Webb para su trabajo era fantástica. Podía utilizar un instrumento todavía más preciso y suponía una gran oportunidad para ella y su equipo. Además, sumaron otro tipo de estrella, que se ha popularizado últimamente para medir distancias. Se trata de las estrellas de carbono, que destacan por tener un brillo muy consistente en el espectro infrarrojo cercano. Muy útil porque, precisamente, esta es la longitud de onda del espectro electromagnético para la que se diseñó el telescopio James Webb.
El análisis de la tensión de Hubble con Webb puede ser una solución
Así que, sabiendo esas propiedades, los investigadores pudieron calcular el desplazamiento al rojo (y otros factores). El desplazamiento al rojo es la medición de cuánto se ha estirado la luz de una estrella (u objeto) por la expansión del universo. Esto les ha permitido utilizar su nueva técnica para dar validez a su propia versión de la constante de Hubble. Lo interesante es que la cifra que han obtenido es de unos 70 kilómetros por segundo por megapársec. Está a medio camino entre los dos valores más populares y podría ser una respuesta al dilema.
Es decir, quizá no haya tensión alguna entre ambas mediciones. Simplemente, era necesario disponer de herramientas más precisas para poder realizar una mejor estimación. Esto, sin embargo, no deja de ser una solución más para uno de los grandes dilemas de la ciencia moderna. Por lo que, ni mucho menos, hay que esperar que se vaya a convertir en la respuesta definitiva. De hecho, puede ser una respuesta controvertida.
Hay diferentes teorías para explicar la tensión de Hubble. Sin embargo, a medida que llegan instrumentos más sofisticados, como el propio telescopio Webb, los datos serán cada vez más detallados y precisos. Por lo que la comunidad científica podrá limitar cada vez mejor los valores de la aceleración de la expansión del universo. Así que, quizá, no estamos tan lejos de que se resuelva, definitivamente, uno de los grandes dilemas de la ciencia moderna. Por ahora, sin embargo, tocará esperar y ver qué sucede en posteriores trabajos…
Estudio
El estudio es W. Freedman, B. Madore, I. Sung Jang et al.; «Status Report on the Chicago-Carnegie Hubble Program (CCHP): Three Independent Astrophysical Determinations of the Hubble Constant Using the James Webb Space Telescope». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
