Resuelto el misterio de la expansión del universo

Se trata de un rompecabezas que ha mantenido dividida a los científicos desde hace una década. ¿A qué velocidad se expande realmente? ¿Cuál será el destino del universo?

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El universo se ha expandido rápidamente desde que el Big Bang dio el pistoletazo de salida a toda la creación hace 13 800 millones de años, pero los astrónomos nunca se han puesto de acuerdo a cómo de rápida es la tasa de expansión. Primero, fue el físico belga Georges Lemaître (1894-1966), quien propuso esta teoría de que el universo se está expandiendo en todas direcciones y que podría remontarse a un solo punto; teoría que fue posteriormente demostrada por primera vez por Edwin Hubble (1889-1953). Hubble descubrió en 1929 que cada galaxia se aleja de nosotros y que las galaxias más distantes se mueven más velozmente. Mientras tanto, hubo un tiempo en el pasado en el que todas las galaxias estaban ubicadas en el mismo lugar, algo que solo puede asociarse con el Big Bang. Sus investigaciones dieron lugar a la ley de Hubble-Lemaître, incluida la constante de Hubble (H0), una unidad que describe qué tan rápido se expande el universo a diferentes distancias desde un punto particular en el espacio.

Ahora, un equipo de físicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) afirma haber resuelto este complejo debate cósmico.

 


Sin necesidad de “nueva física”


Las técnicas de cálculo empleadas hasta ahora habían dado valores diferentes respecto a la tasa de expansión del universo, con una desviación considerable. Ambos métodos son opuestos, pues el primero se basa en supernovas que aparecen esporádicamente en galaxias lejanas y el otro en el fondo cósmico de microondas. El primero daba una estimación de 67,4 H0 y el segundo 74 H0 (km/s/Megapársec), o lo que es lo mismo, el universo se está expandiendo a una media de 70 km por segundo más rápido por cada 3,26 millones de años luz.

"Estos dos valores continuaron siendo más precisos durante muchos años sin dejar de ser diferentes entre sí", explica Lucas Lombriser, profesor asistente en el Departamento de Física Teórica de la Facultad de Ciencias de Ginebra en la revista Physics Letters B que recoge el estudio.

 

¿Burbuja de Hubble?


Lombriser plantea que el universo no es tan uniforme como pensábamos y que existe una gran parte del cosmos en una especie de "burbuja" cósmica que ha sesgado los cálculos del pasado. Esta burbuja se extiende unos 250 millones de años luz y contiene la Vía Láctea y algunos miles de galaxias cercanas. Los expertos creen que la materia dentro de esta burbuja es al menos la mitad del tamaño del resto del universo.


"Si estuviéramos en una especie de burbuja gigantesca donde la densidad de la materia fuera significativamente menor que la densidad conocida del universo, tendría consecuencias en las distancias de las supernovas y, en última instancia, en la determinación de H0", explica Lombriser.


Todo lo que se requeriría sería que esta "burbuja de Hubble" fuera lo suficientemente grande como para incluir la galaxia que sirve como recurso para estimar distancias. Al establecer un diámetro de 250 millones de años luz para esta burbuja, el físico calculó que si la densidad de esta materia fuera un 50% más baja que para el resto del universo, se obtendría un nuevo valor para la constante de Hubble, que está, finalmente, de acuerdo con la obtenida gracias al fondo cósmico difuso.

“La probabilidad de que exista tal fluctuación en esta escala es de 1 en 20, o incluso de 1 en 5, especifica Lucas Lombriser. Por lo tanto, no es la fantasía de un teórico. Hay muchas regiones como la nuestra en el vasto universo”, explicó.

 

Referencia: Lucas Lombriser. Consistency of the local Hubble constant with the cosmic microwave background, Physics Letters B (2020). DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135303

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme por aquí.

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