La Expansión del Universo

Desde los años 90 que los científicos descubren que el Universo se está expandiendo, aun que desde 1920 esto se mantenía como teoría y desde entonces han estado tratando de medir la velocidad exacta de esta expansión. Pero diferentes métodos producen diferentes resultados, lo que ha obligado a los científicos a preguntarse si su teoría del cosmos es sólida, recordemos que a finales de los años 1990 unas observaciones de supernovas tipo A (clase Ia) arrojaron el resultado inesperado de que la expansión del universo ha ido acelerándose desde hace unos 5000 millones de años.

La teoría sobre la expansión del Universo fue propuesta por Willem de Sitter, quien utilizaría la teoría general de la relatividad de Einstein para formular sus ideas. Su propuesta de que el Universo estaría en expansión incluía lo que se conoce como corrimiento al rojo con la distancia.

La expansión del Universo se describe con un número muy concreto, la constante de Hubble, es el primer método para calcular su valor utilizando el fondo cósmico de microondas (CMB por sus siglas en inglés), una reliquia del calor original del Big Bang, y rastrea a través de él cuál fue la tasa de expansión del Universo temprano. El segundo usa lo que los astrónomos llaman «escalas de distancia». El cálculo se basa en un tipo de estrellas variables, las Cefeidas, cuyo brillo fluctúa regularmente a un ritmo que se relaciona con su luminosidad absoluta. Conocidos sus brillos, es posible medir las distancias a las que se encuentran esas estrellas, y esas distancias pueden usarse para saber cómo de lejos están las galaxias cercanas. Mediante la comparación de esas distancias con lo rápidamente que los objetos se alejan de nosotros se determina un valor para la constante de Hubble.

Un equipo de investigadores propone una nueva solución para resolver el valor de la constante de Hubble

Hoy en dia, un investigador de la Universidad de Ginebra (UNIGLE) ha propuesto en un artículo que se publicará próximamente en Physics Letters B una aproximación al problema completamente distinta. Una que, aparentemente, podría resolver esta inconsistencia. La idea pasa por aceptar otra constante, la gravitación universal de Newton, que también forma parte de las ecuaciones de la relatividad general. La idea, que podría ser un avance importante, ha sido recibida con agrado por la comunidad científica, aunque aún debe implementarse para que genere predicciones que puedan después confirmarse o refutarse experimentalmente.

«Mi trabajo escribe en su artículo Lucas Lombriser, único autor de la investigación- consiste en una nueva manipulación matemática de las ecuaciones de la relatividad general que finalmente hace posible armonizar la teoría y la observación sobre la constante cosmológica».


Hace un siglo, Einstein introdujo la constante cosmológica para asegurarse de que su teoría fuera compatible con un Universo que él creía estático e inmutable. Pero Edwin Hubble descubrió que, muy al contrario, las galaxias se están alejando, y más deprisa cuanto más lejos estén. Esa fue la primera prueba de que el Universo, lejos de ser estático, se estaba expandiendo. Al enterarse del trabajo de Hubble, Einstein lamentó haber introducido la constante cosmológica, que a sus ojos se había convertido en algo inútil, e incluso llegó a describirla como «el mayor error de mi vida». En realidad, el genial físico había hecho una aportación enormemente valiosa para la Ciencia. Einstein acertaba incluso cuando se creía equivocado.

En 1998, dos equipos de investigadores descubrieron que el ritmo de esta expansión se aceleraba con la distancia, y que el Universo estaba lleno de una misteriosa “energía oscura” que causa esta aceleración desde hace 14 000 millones de años. Ganaron el Premio Nobel en 2011.

La velocidad se calcula gracias a la Constante de Hubble. Esta constante es estimada cada vez con mayor precisión por los físicos. El problema es que es de 67,4 según un método, y de 73 según otro. La unidad indica kilómetros por segundo por megaparsec. Un megaparsec equivale a unos tres millones de años luz. Quiere decir lo siguiente: las galaxias a tres millones de años luz de distancia (1 megaparsec) se expanden a 67,4 (o 73) kilómetros por segundo.

Aunque ambos números parecen cercanos, para los cosmólogos se trata de una diferencia más que significativa. Dado que cada método tiene un margen de error pequeño, la diferencia entre los dos resultados no puede explicarse por un simple error de cálculo, sino que sugiere que hay un problema más fundamental, algo que se nos escapa sobre el Universo y que la teoría actual no es capaz de explicar. Tal vez la ecuación que explica el Big Bang y el cosmos necesita ser actualizada.

La investigación actual, que involucra a muchos equipos en todo el mundo, no es solo para afinar las medidas de distancia de las estrellas, sino también para hallar nuevos métodos para calcular la velocidad de escape de las galaxias y, en el mejor de los casos, resolver lo que los físicos llaman sobriamente, en lugar de una controversia o una crisis, la “tensión” de la Constante de Hubble. Para ilustrar esta búsqueda frenética, un estudio que describe un nuevo método, escrito por investigadores del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania y otras universidades, fue publicado el jueves 12 de septiembre del 2019 en la revista estadounidense Science.

Ellos consiguieron medir la distancia de dos estrellas observando cómo su luz se curva alrededor de grandes galaxias en su camino hacia la Tierra. El equipo midió la constante a 82,4 km/s/Mpc, pero con un margen de error de más o menos 10%, mucho más que el de las mediciones realizadas por otros científicos. “Si la tensión es real, significa que el Universo antiguo estaba gobernado por leyes físicas desconocidas”, dice a la AFP la cosmóloga Inh Jee, coautora del estudio. El objetivo de este nuevo trabajo es constatar si existe realmente un problema fundamental. Ella espera que otras observaciones hechas con su método reduzcan el error que, lo admite, es demasiado grande por el momento.

Consultado por la AFP , uno de los galardonados con el Premio Nobel 2011, Adam Riess, de la Universidad Johns Hopkins, consideró que estos nuevos resultados no son lo suficientemente precisos como para incidir realmente en la controversia, al menos no por ahora. “No creo que eso aporte mucho al estado actual de los conocimientos, pero es bueno que la gente esté buscando métodos alternativos, así que felicidades”, sostuvo el famoso astrofísico en un correo electrónico.

Lino Cisterna

CEO&Founder RevistaProware.com Aficionado a las Ciencias, Física Teórica, (G)Astronomía, Sociología, Psicología, Teorías de la Tecnología (AAT).

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