La medición más precisa de la tasa de expansión del Universo ha producido un valor que resulta incompatible con las mediciones de radiación remanente del Big Bang, en concreto un 8% superior.

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Si los resultados se confirman mediante técnicas independientes, las leyes de la cosmología tendrían que ser reescritas. Esto podría incluso significar que la energía oscura —la fuerza desconocida que se cree que es responsable de la aceleración observada de la expansión del Universo— ha aumentado en fuerza desde los albores del tiempo.

«Creo que hay algo en el modelo cosmológico estándar que no entendemos», dice el astrofísico Adam Riess, físico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, que co-descubrió la energía oscura en 1998 y dirigió el nuevo estudio, informa Nature.

Límites de la incertidumbre

En el modelo aceptado de la cosmología, el Universo evoluciona a través de la acción resultante de la competencia entre la materia oscura y la energía oscura. La gravedad de la materia oscura tiende a disminuir la expansión cósmica, mientras que la energía oscura empuja en la dirección opuesta y hace que se acelere. Observaciones anteriores hechas por Riess y otros sugieren que la fuerza de la energía oscura ha sido constante a lo largo de la historia del Universo.

Mucho de lo que saben los científicos sobre las contribuciones relativas de la materia oscura y la energía oscura proviene de la radiación residual dejada atrás desde el Big Bang, llamado el fondo cósmico de microondas. El estudio más exhaustivo de la misma —en esencia un retrato del Universo primitivo con unos 400.000 años de edad— se llevó a cabo en los últimos años por el observatorio Planck de la Agencia Espacial Europea. Sobre la base de las mediciones de Planck, los cosmólogos pueden predecir cómo evolucionará el Universo joven, incluyendo la rapidez con que se expande en cualquier momento de su historia.

Durante años, esas predicciones han estado en desacuerdo con las mediciones directas de la actual tasa de expansión cósmica —también conocidas como la constante de Hubble—. Pero hasta ahora los márgenes de error en esta constante eran lo suficientemente grandes como para que el desacuerdo pudiera ser ignorado.

La constante de Hubble se calcula mediante la observación de la rapidez con que las galaxias en el Universo relativamente cercano se alejan de la Vía Láctea, a través de estrellas de conocido brillo intrínseco llamadas «candelas estándar».

Para su último artículo, el equipo de Riess estudió dos tipos de candelas estándar de 18 galaxias usando cientos de horas de tiempo de observación en el telescopio espacial Hubble.

Su estudio, que ha sido publicado en el repositorio en línea arXiv el 6 de abril, informa que midieron la constante con una incertidumbre de 2.4%, por debajo del mejor resultado anterior del 3,3%. Ellos encuentran la velocidad de expansión alrededor del 8% más rápida que la prevista basada en los datos del observatorio Planck, dice Riess.

El misterio de la materia oscura

«Si tanto la nueva medición de la constante de Hubble como las mediciones anteriores por el equipo de Planck son exactas, entonces algo en el modelo estándar tiene que cambiar», dice Riess.

Una posibilidad es que las partículas elementales que constituyen la materia oscura tienen propiedades que son diferentes de lo pensado actualmente, lo que afectaría a la evolución del Universo temprano. Otra opción es que la energía oscura no es constante, sino que se ha fortalecido en los últimos millones de años.

Publicado el 13 de abril de 2016 Sin comentarios
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