Esta es una vista telescópica terrestre de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. La imagen insertada, tomada por el telescopio espacial Hubble, revela uno de los muchos cúmulos estelares dispersos por la galaxia enana.
(Imagen: © NASA, ESA, Adam Riess y Palomar Digitized Sky Survey)
El universo se está expandiendo más rápido de lo esperado, lo que sugiere que los astrónomos pueden tener que incorporar algo de física nueva en sus teorías sobre cómo funciona el cosmos, informa un nuevo estudio.
La tasa de expansión revisada es aproximadamente un 10% más rápida que la predicha por las observaciones de la trayectoria del universo poco después de la Big Bang, según la nueva investigación. El estudio también reduce significativamente la probabilidad de que esta disparidad sea una coincidencia, de 1 en 3,000 a solo 1 en 100,000.
"Este desajuste ha ido creciendo y ahora ha llegado a un punto que es realmente imposible descartar como una casualidad", dijo el autor principal del estudio, Adam Riess, profesor de física y astronomía en la Universidad Johns Hopkins en Baltimore. dijo en un comunicado.
"Esto no es lo que esperábamos", dijo Riess, quien ganó el Premio Nobel de física en 2011 (junto con Brian Schmidt y Saul Perlmutter) por mostrar, a fines de la década de 1990, que la expansión del universo se está acelerando. No está claro qué impulsa esta sorprendente aceleración, pero muchos astrónomos invocan una fuerza misteriosa y repulsiva llamada energía oscura.
En el nuevo estudio, Riess y sus colegas utilizaron el telescopio espacial Hubble estudiar 70 estrellas variables cefeidas en la Gran Nube de Magallanes (LMC), una de las galaxias satélite de la Vía Láctea. Las variables cefeidas se atenúan y se iluminan a tasas predecibles y, por lo tanto, son "velas estándar" que permiten a los astrónomos calcular distancias.
(Otro tipo de vela estándar, las explosiones estelares conocidas como supernovas Tipo 1a, permite a los científicos medir distancias aún más lejos en el espacio. Los estudios de Riess, Schmidt y Perlmutter sobre las supernovas Tipo 1a llevaron a su descubrimiento ganador del Premio Nobel).
Riess y su equipo también incorporaron observaciones hechas por el Proyecto Araucaria, una colaboración entre investigadores de los Estados Unidos, Europa y Chile, que estudiaron varios sistemas de estrellas binarias LMC, señalando la atenuación que ocurrió cuando una estrella pasó frente a su vecina. Este trabajo proporcionó mediciones de distancia adicionales, ayudando al equipo de estudio a mejorar su comprensión del brillo intrínseco de las Cefeidas.
Los investigadores utilizaron toda esta información para calcular la tasa de expansión actual del universo, un valor conocido como Constante del Hubble, después del astrónomo estadounidense Edwin Hubble. El nuevo número es de aproximadamente 46.0 millas (74.03 kilómetros) por segundo por megaparsec; un megaparsec es aproximadamente 3.26 millones de años luz.
La incertidumbre asociada a este número es solo del 1.9%, dijeron los investigadores. Ese es el valor de incertidumbre más bajo hasta la fecha que se ha calculado utilizando este enfoque, por debajo del 10% en 2001 y el 5% en 2009.
La tasa de expansión "esperada", por el contrario, se trata de 41.9 millas (67.4 km) por segundo por megaparsec. Esta tasa proyectada se basa en las observaciones que el satélite Planck de Europa hizo del fondo cósmico de microondas - La luz que quedó del Big Bang que creó el universo hace 13.82 mil millones de años.
"No se trata solo de dos experimentos en desacuerdo. Estamos midiendo algo fundamentalmente diferente", dijo Riess.
"Una es una medida de qué tan rápido se está expandiendo el universo hoy, tal como lo vemos. La otra es una predicción basada en la física del universo primitivo y en medidas de qué tan rápido debería expandirse", agregó. "Si estos valores no están de acuerdo, existe una gran probabilidad de que nos falte algo en el modelo cosmológico que conecta las dos épocas".
El nuevo estudio fue publicado hoy (25 de abril) en El diario astrofísico. Puede leerlo gratis en el sitio de preimpresión en línea arXiv.org.
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