¿Qué tan rápido se está expandiendo el universo? Es complicado, shows de Hubble

El público del Hubble Space podría ser mejor conocido por el público por las hermosas imágenes del espacio que captura, pero es más famoso entre los astrónomos por producir ideas innovadoras sobre la expansión del universo. Antes de que se lanzara el telescopio, los científicos sabían que el universo se estaba expandiendo, pero no sabían qué tan rápido estaba sucediendo esta expansión. Los resultados de Hubble en la década de 1990 fijaron esta cifra con precisión por primera vez.

La tasa de expansión del universo se llama constante Hubble (llamada, como el telescopio, después del astrónomo Edwin Hubble que encontró la primera prueba del universo que se expande en las décadas de 1920 y 1930), y es uno de los números más importantes en cosmología. Esta constante es importante comprender cómo ha evolucionado el universo y para determinar cuántos años tiene el universo, ya que la expansión se remonta al Big Bang. Antes del lanzamiento del telescopio espacial Hubble, los científicos colocaron la edad del universo en entre 8 y 20 años y 20 mil millones de años. Gracias a los datos del Hubble, esta cifra se ha refinado a un edad mucho más preciso de 13.8 mil millones de años.

Sin embargo, eso no significa que el trabajo se realice. En la década de 2000, la estimación para la constante del Hubble era bastante precisa, a 72 kilómetros por segundo por megaparsec, pero esto tuvo un error de más o menos 8. Desde entonces, esta cifra se ha refinado cada vez más, con un hallazgo reciente de 74.03 en 2019.

Sin embargo, hay una curva en esta explicación. La tasa de expansión medida por Hubble y otros telescopios no está de acuerdo con la tasa predicha por los datos de las primeras etapas del universo. Por lo tanto, los investigadores utilizaron datos de Hubble en un proyecto llamado zapatos que usaban estrellas variables llamadas cefeidas y supernovas de tipo IA como marcadores de millas para medir distancias, para obtener la medición más precisa de la constante del Hubble.

“Esto es para lo que se construyó el telescopio espacial Hubble, utilizando las mejores técnicas que sabemos para hacerlo. Es probable que esta sea la opus Magnum de Hubble, porque tomaría otros 30 años de vida de Hubble incluso duplicar este tamaño de muestra ", dijo Adam Riess, autor principal del estudio, en un comunicado. "Está obteniendo la medida más precisa de la tasa de expansión para el universo del estándar de oro de los telescopios y los marcadores de millas cósmicas".

El equipo de Riess analizó 42 explosiones de supernova, que actúan como marcadores de distancia, y pudieron perfeccionar una cifra de 73.04 para la constante de Hubble, con una incertidumbre de solo 1.04. Eso es ocho veces más preciso de lo que Hubble se esperaba que pudiera producir cuando se lanzó.

Sin embargo, incluso con esta precisión, todavía existe una discrepancia entre este número y la predicha por los datos del universo más temprano, que se mide al observar el fondo de microondas cósmico. Estos resultados predicen que la constante de Hubble debe ser de alrededor de 67.

Entonces el misterio permanece, y los astrónomos no tienen una explicación de por qué estos números difieren. La discrepancia podría apuntar a un tipo de física completamente nuevo que aún tenemos que aprender.

Por ahora, sin embargo, el número de la constante del Hubble medido al observar el universo de hoy es tan preciso como es probable que sea.

"La constante de Hubble es un número muy especial", dijo la cosmólogo Licia Verde en el comunicado. “Se puede usar para enhebrar una aguja del pasado al presente para una prueba de extremo a extremo de nuestra comprensión del universo. Esto tomó una cantidad fenomenal de trabajo detallado ".

La investigación se publicará en la revista Astrophysical.