La expansión del universo tiene un misterio que ningún científico esperaba encontrar

El cosmos continúa siendo un enigma para la ciencia, y cada hallazgo reciente parece generar más incógnitas que respuestas. Ahora, han identificado nuevos indicios que ahondan en el misterio de la expansión del universo, un fenómeno que ha desconcertado a los investigadores durante décadas. Este descubrimiento cuestiona las teorías actuales y alerta a la comunidad científica sobre la necesidad de reevaluar lo que creíamos entender sobre este aspecto.

El cúmulo de galaxias de Coma se encontró 38 millones de años-luz más cerca de lo predicho por el modelo estándar.Imagen: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURAImage/D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab

El enigma de la expansión acelerada del cosmos

¿Qué sucede cuando el universo desafía las reglas que creíamos comprender? ¿Y si nuestros modelos más fundamentales estuvieran equivocados? Estas preguntas están en el centro de un enigma que ha llevado a los científicos a hablar de una “crisis de Hubble”, un punto de inflexión en nuestra comprensión del cosmos.

Recientes mediciones han confirmado que el universo se expande a una velocidad mayor de lo que nuestros modelos teóricos pueden explicar. Esta discrepancia, que antes se consideraba una simple “tensión”, ha escalado a lo que los expertos ahora llaman una “crisis”. El descubrimiento más reciente proviene del cúmulo de galaxias de Coma, que se encuentra 38 millones de años luz más cerca de lo predicho por el modelo estándar de cosmología. Este hallazgo refuerza resultados anteriores y profundiza el misterio de la expansión cósmica. Según los científicos, estamos ante un posible cambio de paradigma en nuestra comprensión del universo.

El dilema se remonta a 1929, cuando Edwin Hubble descubrió que el universo se expande. Desde entonces, los científicos han intentado medir con precisión la velocidad de esta expansión, conocida como la constante de Hubble, utilizando dos métodos principales. Por un lado, las mediciones directas se basan en objetos con luminosidad conocida, como supernovas de tipo Ia o variables Cefeidas, que actúan como “velas estándar”. Estas observaciones sugieren que la constante de Hubble es de aproximadamente 73 km/s/Mpc. Por otro lado, el estudio del fondo cósmico de microondas (CMB), la luz más antigua del universo, emitida cuando este tenía apenas 379 000 años, predice un valor de 67,4 km/s/Mpc según el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea. La discrepancia entre estos dos métodos ha dado lugar a la llamada “tensión de Hubble”, que ahora ha escalado a una crisis.

Las 12 supernovas de tipo Ia estudiadas en el cúmulo de Coma actuaron como "velas estándar" para calibrar las distancias cósmicas.Imagen: NASA

Observaciones recientes que aumentan la complejidad

Un equipo liderado por Dan Scolnic de la Universidad Duke y Adam Riess de la Universidad Johns Hopkins ha encontrado evidencia que intensifica esta crisis. Según su estudio, publicado en The Astrophysical Journal Letters, el cúmulo de galaxias de Coma está significativamente más cerca de lo que debería estar. La distancia observada es de 321 millones de años luz, mientras que el modelo estándar predice 359 millones de años luz. .

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores utilizaron una innovadora “escalera cósmica” basada en datos del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI). Estudiar 12 supernovas de tipo Ia en el cúmulo de Coma les permitió calcular que la constante de Hubble es de 76,5 km/s/Mpc, una cifra significativamente mayor que la predicha por el modelo estándar. “La tensión se convierte ahora en crisis”, advierte Scolnic. Este descubrimiento coincide con estudios previos e intensifica la discrepancia entre la realidad observada y las predicciones teóricas.

Pues bien, ahora se enfrentan a dos posibilidades. Por un lado, podría haber errores en las mediciones, aunque esto es cada vez menos probable dado que diferentes equipos obtienen resultados similares. Por otro lado, podría ser necesario revisar el modelo estándar, incorporando nuevos elementos como una explosión adicional de energía oscura en el universo primitivo o la presencia de partículas exóticas como los axiones. Lo que está claro es que esta discrepancia ya no puede ignorarse. Como afirma Scolnic: “Estamos presionando muy fuerte contra los modelos que hemos estado utilizando durante dos décadas y media, y estamos viendo que las cosas no coinciden. Esto puede estar cambiando nuestra forma de pensar sobre el universo, ¡y es emocionante!”

La crisis de Hubble es un recordatorio de que el universo aún guarda muchos misterios. A medida que avanzamos en nuestra exploración del cosmos, es posible que nos esperen descubrimientos aún más sorprendentes. Como concluye Scolnic: “Todavía quedan sorpresas en cosmología, y quién sabe qué descubrimientos vendrán después.” Este enigma solo desafía nuestra comprensión actual y abre la puerta a nuevas teorías y avances en la física y la astronomía. El universo, una vez más, nos demuestra que todavía tenemos mucho por aprender.

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