El telescopio espacial James Webb ha realizado un zoom sobre una antigua supernova, revelando nuevas pruebas de que una crisis en la cosmología llamada la tensión de Hubble no va a ninguna parte pronto.
© NASAUna antigua supernova del universo primitivo se amplía y duplica tres veces (puntos rodeados por un círculo) gracias al fenómeno de la lente gravitatoria.
Dependiendo de la parte del universo que midan los astrónomos, el cosmos parece estar creciendo a ritmos diferentes, un problema que los científicos denominan la tensión de Hubble. Las mediciones realizadas en el universo lejano y primitivo muestran que el ritmo de expansión, denominado constante de Hubble, se ajusta a nuestro mejor modelo actual del universo, mientras que las realizadas más cerca de la Tierra amenazan con romperlo.
Ahora, un nuevo estudio que utiliza la luz deformada por la gravedad de una supernova a 10.200 millones de años luz de distancia ha revelado que el misterio podría haber llegado para quedarse. Los investigadores han publicado sus conclusiones en una serie de artículos en The Astrophysical Journal. Los cálculos de la tensión de Hubble también han sido aceptados para su publicación en la revista, y aparecen en un artículo en la base de datos de preimpresión arXiv.
«Los resultados de nuestro equipo son impactantes: El valor de la constante de Hubble coincide con otras mediciones en el universo local, y está en cierta tensión con los valores obtenidos cuando el universo era joven», dijo en un comunicado Brenda Frye, coautora y profesora asociada de astronomía en la Universidad de Arizona.
En la actualidad, existen dos métodos de referencia para calcular la constante de Hubble. El primero consiste en estudiar minúsculas fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas, una antigua reliquia de la primera luz del universo producida tan sólo 380.000 años después del Big Bang. Gracias a este método, los astrónomos han podido deducir una tasa de expansión de unos 67 kilómetros por segundo por megapársec (km/s/Mpc), lo que se ajusta en gran medida a las predicciones del modelo estándar de la cosmología.
© FutureRecopilación de algunas de las mediciones más recientes de la constante de Hubble. De izquierda a derecha, las fuentes utilizadas para medir su valor son: Las imágenes del fondo cósmico de microondas tomadas por el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea; las lentes gravitacionales y la punta de las estrellas de Rama de Gigante Roja medidas por el telescopio espacial Hubble de la NASA; y las estrellas cefeidas medidas por el telescopio espacial James Webb.
En los nuevos estudios, los astrónomos apuntaron la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del JWST al cúmulo de galaxias PLCK G165.7+67.0, también conocido como G16, situado a 3.600 millones de años-luz de la Tierra. Allí detectaron tres puntos de luz distintos procedentes de una única supernova de tipo IA cuya luz había sido magnificada y desviada, o gravitatoriamente lenteada, por una galaxia situada delante de ella.
Las supernovas de tipo Ia se producen cuando el material de una estrella cae sobre las brasas de una estrella muerta, conocida como enana blanca, dando lugar a una gigantesca explosión termonuclear. Se cree que estas explosiones se producen siempre con el mismo brillo, lo que las convierte en «candelas estándar» a partir de las cuales los astrónomos pueden medir distancias lejanas y calcular la constante de Hubble.
© NASA / WMAP Science TeamIlustración de la evolución del Universo, con el Big Bang a la izquierda y el presente a la derecha.
Estudiando los retardos temporales entre los puntos e introduciéndolos, junto con la distancia de la supernova, en varios modelos de lentes gravitatorias, los investigadores obtuvieron un valor de la constante de Hubble de 75,4 km/s/Mpc, más 8,1 o menos 5,5, lo que contradice rotundamente el modelo estándar una vez más.
Es poco probable que el cálculo sea la última palabra sobre la tensión, ya que otros grupos de investigación siguen sus propias líneas de investigación sobre el enigma cósmico. Por su parte, los investigadores responsables de los nuevos estudios afirman que seguirán recopilando pistas vitales de otras estrellas en explosión que se encuentren por la galaxia.
Comentarios del Lector
a nuestro Boletín