Publicado: 
20 de septiembre de 2017

La controvertida Constante de Hubble

Gracias al astrónomo Edwin Hubble, y a otros de sus colegas, los científicos descubrieron en 1929 que nuestro universo se está expandiendo. A la velocidad de expansión actual se la denomina Constante de Hubble (H0). Hay dos formas principales de medir la H0 y, durante aproximadamente quince años, ellos casi estuvieron de acuerdo.

Pero ya no es así. Y este es un tema importante.

Aquí explicamos por qué.

En el “Modelo Estándar de Cosmología”, la H0 es un componente crucial allí arriba con la velocidad de la luz. La H0 está involucrada en todo lo que sabemos del universo: su edad, su tamaño, su composición. Si la H0 se ‘modifica’, cambia la edad del universo, las cantidades relativas de material, la materia oscura, la energía oscura, etc.

A diferencia de la velocidad de la luz, sin embargo, los científicos no pueden medir la H0 en el laboratorio. En cambio, se debe inferir cuál es la H0 a partir de las observaciones del universo.

Una de las maneras en que los científicos han medido la H0 es a través de observaciones de supernovas de tipo 1a en combinación con los desplazamientos al rojo de sus galaxias anfitrionas. Cada supernova 1a libera casi la misma cantidad de luz al explotar. Si medimos la cantidad de luz que recibimos de una supernova 1a, obtenemos su distancia. Si medimos el desplazamiento al rojo de un objeto, o el incremento de su longitud de onda, sabemos la velocidad a la que ese objeto se aleja de la Tierra. Los investigadores usan muchas supernovas 1a como marcadores de distancia; miden objetos en nuestro universo local para luego obtener la medición de la velocidad de expansión del universo.

La otra técnica de medición de la H0 se relaciona con el Fondo Cósmico de Microondas (Cosmic Microwave Background, o CMB, por su sigla en idioma inglés), el “resplandor” del mismo Big Bang. En sus inicios, el universo era caliente y denso, la luz no podía viajar libremente por el espacio. Cuando el universo se enfrió, se liberaron fotones. Esta radiación dejó una huella, la que permitió conocer la composición del universo en esa época. El CMB se puede utilizar para realizar mediciones relacionadas con los inicios del universo, como la densidad de la materia oscura y la energía oscura. Esas mediciones se pueden combinar con el modelo de la evolución del universo, lo que permite a los investigadores inferir la velocidad de expansión del universo, o constante de Hubble.

A medida que estos dos campos han mejorado su capacidad para medir la H0, ha quedado claro que no están de acuerdo. Un estudio reciente, en el que se usó el primer método, dio como resultado una velocidad de expansión un 8% mayor que el resultado obtenido con el segundo método.

Ahora, los científicos se preguntan: ¿Nos está faltando algo?

Wendy Freedman, profesora de astronomía en Sullivan y de astrofísica en la Universidad de Chicago, señala: “Podríamos no entender las incertidumbres lo suficientemente bien como para saber por qué difieren estos dos métodos”.

Freedman dirigió un estudio en 2001 en el que utilizó el Telescopio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope) para medir la H0 empleando el primer método, y se encuentra dirigiendo un nuevo proyecto destinado a medirla con mayor exactitud.

Pero hay otra pregunta intrigante: ¿Es incorrecto esperar un acuerdo en estas mediciones de la H0? Quizás el Modelo Estándar de Cosmología, que predice un acuerdo, esté equivocado. Eso provocaría que los investigadores iniciaran una emocionante búsqueda de un nuevo modelo del cosmos.

“¿Realmente sabemos qué es lo que compone toda la radiación en el Big Bang?”, se pregunta Freedman. “¿Hay una nueva clase de partícula que no estamos considerando? ¿O las propiedades de la energía oscura o de la materia oscura cambian con el tiempo?

En los próximos años, investigadores como Freedman tratarán de encontrar incongruencias en la manera en que cada método realiza su análisis, antes de, posiblemente, invocar un modelo revisado de la cosmología.

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