El Universo podría estar expandiéndose más rápidamente de lo esperado

La escalera de distancia cósmica. Crédito: NASA, ESA, A. Feild (STScI), y A. Riess (STScI/JHU).

Un equipo de astrónomos, liderado por el Premio Nobel Adam Riess, usando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, ha descubierto que el Universo se expande entre cinco y nueve por ciento más rápidamente de lo calculado anteriormente. Esto está en clara discrepancia con la velocidad predicha a partir de las mediciones del joven universo.

“Este sorprendente hallazgo puede ser una pista importante para comprender esas misteriosas partes del universo que componen el 95 por ciento de todo y que no emiten luz, como la energía oscura, la materia oscura, y la radiación oscura”, explica Adam Riess del Instituto Científico del Telescopio Espacial y la Universidad Johns Hopkins, ambos en Baltimore, Estados Unidos.

Una posible explicación para esta expansión inesperadamente rápida del Universo es un nuevo tipo de partícula subatómica que puede haber cambiado el equilibrio de energía en el universo joven, conocida como radiación oscura.

El equipo realizó el descubrimiento refinando las mediciones de la velocidad con que se expande el Universo, un valor conocido como constante de Hubble, con una precisión sin precedente, reduciendo la incertidumbre a apenas un 2,4%.

Esta nueva medición presenta un rompecabezas debido a que no concuerda con la velocidad de expansión encontrada observando los momentos poco después del Big Bang. Las mediciones del resplandor posterior al Big Bang tomadas por la sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) de la NASA y el satélite Planck de la ESA arrojaron predicciones menores para la constante de Hubble.

Cefeidas (en círculos) y supernova 2003du (indicada con una cruz) en la galaxia UGC 9391, que fue una de las usadas para refinar la medición de la velocidad de expansión del Universo. Crédito: NASA, ESA, y A. Riess (STScI/JHU).

Comparar la velocidad de expansión del Universo calculada por WMAP y Planck (para la época después el Big Bang) y la de Hubble (para el universo actual) es como construir un puente, explica Riess: “Empiezas en dos extremos y esperas encontrarte en el centro si todos tus planos están bien y todas las mediciones son correctas. Pero ahora los extremos no se encuentran en el centro y queremos saber por qué”.

Esta determinación refinada de la constante de Hubble fue realizada gracias a las mediciones precisas de las distancias de galaxias tanto cercanas como lejanas usando el Hubble. Estas mediciones mejoradas de la distancia se hicieron reestructurando y reforzando la escalera de distancia cósmica, que los astrónomos usan para medir con precisión las distancias a las galaxias. El equipo comparó estas distancias medidas con la expansión del espacio medido por el estiramiento de la luz provocado por el alejamiento de las galaxias y estos dos valores se usaron luego para calcular la constante de Hubble.

El equipo sigue usando a Hubble para reducir aún más la incertidumbre en la constante de Hubble, intentando alcanzar un margen de error de solo 1%. Los telescopios actuales tales como el satélite Gaia de ESA, y telescopios futuros como el Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA y el E-ELT de ESO podrían también ayudar a los astrónomos a realizar mejores mediciones de la velocidad de expansión y llevar a una mejor comprensión del Universo y las leyes que lo gobiernan.

El estudio “A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant” se encuentra en el repositorio arXiv.

Fuente: Spacetelescope.org