El telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA ha lanzado nuevas pistas interesantes sobre la velocidad de expansión del universo, revelando un enigma que desafía nuestra comprensión fundamental del cosmos. Pero te preguntarás si el universo se expande, y qué implicaciones tiene este misterio para nuestra visión de su edad y destino.
Desde su nacimiento hace aproximadamente 13,800 millones de años, el universo ha emprendido un viaje de expansión en constante evolución. La constante de Hubble, que refleja el ritmo actual de esta expansión cósmica, se convierte en la clave para estimar la edad del universo y vislumbrar su destino final: ¿se expandirá eternamente, colapsará sobre sí mismo o, en un giro desconcertante, podría desintegrarse?
Estrategias para revelar la edad de un universo que se expande
Los astrónomos emplean dos estrategias principales para medir la constante de Hubble y, por ende, responder a la pregunta crucial sobre la edad del universo. Una estrategia se basa en la observación de objetos cercanos cuyas propiedades son bien conocidas, como supernovas y estrellas pulsantes llamadas variables cefeidas. Estos objetos proporcionan datos cruciales para estimar distancias y velocidades, permitiendo una evaluación más precisa de la expansión cósmica.
La segunda estrategia se sumerge en el pasado, examinando el fondo cósmico de microondas, la radiación remanente del Big Bang. Esta técnica permite estudiar las condiciones iniciales del universo y estimar la velocidad con la que se ha expandido desde su origen. Sin embargo, en la última década, estos métodos han arrojado resultados contradictorios, generando una tensión de Hubble que desafía la explicación convencional.
La tensión de hubble, a que velocidad el universo se expande
Las observaciones del observatorio espacial europeo Planck indican que el universo se expande a una velocidad de aproximadamente 67.4 kilómetros por segundo por megaparsec. Contrariamente, los datos derivados de supernovas y estrellas cefeidas sugieren una tasa más rápida, alrededor de 73 kilómetros por segundo por megaparsec. Esta discrepancia, conocida como la tensión de Hubble, ha desconcertado a la comunidad científica y plantea preguntas fundamentales sobre nuestra comprensión del cosmos.
Resolver esta disputa no es solo una cuestión de precisión en las mediciones. Los nuevos detalles del JWST sugieren que podría haber elementos fundamentales del cosmos que aún no comprendemos. Si ambos conjuntos de datos son precisos, los astrónomos se enfrentan a la desconcertante realidad de que falta información esencial sobre el crecimiento del universo.
Energía oscura y relatividad general
Los datos de supernovas y estrellas cefeidas cercanas indican una aceleración de la expansión cósmica más allá de las expectativas basadas en las condiciones iniciales del Big Bang. Incluso la energía oscura, esa fuerza misteriosa que teóricamente impulsa la expansión acelerada, parece no ser suficiente para explicar la magnitud de este fenómeno.
Pierre Kervella, astrónomo del Observatorio de París, plantea la posibilidad de que la teoría de la gravitación que utilizamos, la relatividad general, podría ser el corazón del problema. La constante de Hubble derivada del fondo cósmico de microondas depende de este modelo, sugiriendo una posible discrepancia entre la teoría y las observaciones.
Otra hipótesis intrigante es la presencia de una forma de energía oscura hasta ahora desconocida en los primeros días del universo. Alternativamente, la naturaleza de la energía oscura podría haber experimentado cambios a lo largo del tiempo, evolucionando desde los primeros días compactos hasta su expansión actual.
Ondas gravitacionales y futuras observaciones
En un esfuerzo por obtener respuestas más concluyentes, los científicos han desarrollado una nueva técnica basada en las ondas gravitacionales. Estas ondulaciones en el tejido del espacio y el tiempo pueden proporcionar datos adicionales para medir la constante de Hubble. La detección de ondas gravitacionales de colisiones estelares, como las observadas en 2017, abre una nueva ventana para comprender la expansión cósmica.
Resultados preliminares de esta técnica sugieren un valor de la constante de Hubble cercano a 70 kilómetros por segundo por megaparsec, cayendo en algún punto intermedio entre las mediciones anteriores. La observación de choques entre estrellas de neutrones en los próximos años promete arrojar más luz sobre este enigma.
El futuro de la exploración cósmica
El JWST continuará desentrañando el misterio midiendo las distancias de las estrellas Cefeidas en otras galaxias, ofreciendo una perspectiva más clara sobre la expansión cósmica en nuestro vecindario galáctico. Sin embargo, mientras esperamos ansiosos los resultados de estas investigaciones, la tensión de Hubble parece arraigada en el tejido mismo de nuestro entendimiento cósmico.
Un enigma que perdura
A medida que nos sumergimos en las profundidades del espacio-tiempo, la pregunta «¿Cuál es la edad del universo?» resuena con una complejidad intrigante. La tensión de Hubble, con sus resultados contradictorios y sus implicaciones desconcertantes, revela un enigma cósmico que desafía las fronteras de nuestro conocimiento. Mientras los científicos continúan explorando nuevas vías y desentrañando los misterios del cosmos, la respuesta a esta pregunta fundamental sigue escapándose, dejándonos con un enigma que perdura en la vastedad del espacio.
