Sabemos desde hace mucho tiempo que el universo se está expandiendo. Desde su creación en el Big Bang, se ha ido alejando constantemente de su punto primordial de existencia.

Lo que sucederá a partir de aquí todavía es objeto de debate entre la comunidad científica. Algunos sugieren que el universo seguirá expandiéndose indefinidamente. A medida que la velocidad a la que se expande el universo, conocida como constante de Hubble, se está desacelerando, otros han sugerido que en algún momento el universo dejará de expandirse y comenzará a contraerse nuevamente, volviendo a ser tan denso que se producirá un nuevo Big Bang.

Es probable que estas preguntas permanezcan en la etapa hipotética, pero antes de profundizar en lo que podría suceder dentro de miles de millones o decenas de miles de millones de años, es más factible calcular la tasa de expansión del universo, aunque no sin sus propios misterios.

1. Constante de Hubble

Utilizando datos recopilados por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, los astrónomos pudieron lograr esto recientemente. Cierto Tasa de expansión medida previamente utilizando el Telescopio Espacial Hubble (HST). Para medir esta tasa, los científicos han observado púlsares llamados variables cefeidas y supernovas de tipo Ia, una clase especial de estrellas en explosión.

Estas estrellas variables cefeidas se encuentran en campos estelares abarrotados, a más de cien millones de años luz de distancia. Su brillo y el intervalo de tiempo durante el cual pulsa, junto con corrimiento al rojo Las galaxias que contienen se utilizan para medir con precisión distancias entre objetos distantes, donde la tasa de expansión es más pronunciada.

«Pulsa (es decir, se expande y contrae en tamaño) durante un período de semanas, lo que indica su brillo relativo. Cuanto más largo es el período, más brillante es intrínsecamente. Es la herramienta estándar de oro para medir las distancias de galaxias a cien millones de A años luz o más de distancia, y es un paso crucial”. Determinar la constante de Hubble. Él dijo Premio Nobel de Física Adam Ries, de la Universidad Johns Hopkins.

Sin embargo, la contaminación lumínica de las estrellas circundantes hizo que la medición del brillo de las Cefeidas realizada por Hubble fuera menos confiable. «Podemos calcular estadísticamente la cantidad promedio de mezcla, de la misma manera que un médico calcula su peso restando el peso promedio de la ropa de la lectura de la báscula, pero al hacerlo agrega ruido a las mediciones. La ropa de algunas personas es más pesada que otras». Rees explicó: La lente infrarroja más nítida de Webb aísla el objetivo Cefeida más claramente de las estrellas circundantes, proporcionando una medición más precisa.

Las mediciones de Webb coinciden con las del Hubble, lo que confirma que las mediciones anteriores fueron precisas a pesar del «ruido» añadido. Pero esto también confirma un misterio que los científicos no han podido resolver durante décadas.

2. Tensión del Hubble

La tasa de expansión actual del universo, medida por el Hubble y confirmada por Webb, es de unos 72 km/s por megaparsec, donde un megaparsec (Mpc) es una medida de distancia equivalente a 3,26 millones de años luz. Por otro lado, las mediciones del fondo cósmico de microondas, la energía radiativa que llena el universo y que se cree que es radiación sobrante del Big Bang, predicen que la tasa de expansión actual debería ser sólo de unos 68 km/s/Megaparsec. Esta diferencia se llama tensión de Hubble.

Una posible explicación para la fluctuación del Hubble son los errores cometidos en la medición; sin embargo, los científicos han descartado esta opción porque todos los pasos se realizan de forma independiente. Además, dado que las mediciones de Webb coinciden con las mediciones del Hubble, cualquier error que pueda ocurrir debido a observaciones del HST de baja calidad es insignificante para el tensor de Hubble.

«Esto podría indicar la existencia de energía oscura exótica, materia oscura exótica, una revisión de nuestra comprensión de la gravedad o la existencia de una partícula o campo único», sugirió Rees.

Independientemente de la explicación, la existencia del tensor de Hubble también demuestra lo poco que entendemos del universo. Cuanto más descubrimos, más se profundiza el misterio.