¿Se está desacelerando el universo? Un nuevo artículo afirma que estábamos equivocados en una observación importante
En un nuevo artículo, los físicos sostienen que las observaciones de supernovas de tipo Ia, que constituían la base de la cosmología, podrían ser erróneas.
Desde la década de 1990, sabemos que el universo se expande a un ritmo acelerado. Esta aceleración se atribuye a la energía oscura, un componente que representa algo más del 70 % del universo. Las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble han confirmado las observaciones del astrónomo Edwin Hubble, quien afirmó que el universo se estaba expandiendo. Además, las observaciones del telescopio mostraron que esta expansión se está acelerando.
Las primeras observaciones utilizaron supernovas de tipo Ia, que poseen un brillo preciso y constante. Debido a que se conoce este brillo, estas supernovas actúan como "candelas estándar", lo que permite realizar mediciones precisas de distancias y, por consiguiente, de la tasa de expansión del universo y el cálculo de la constante de Hubble. El descubrimiento de que las supernovas de tipo Ia funcionan como herramientas de medición incluso mereció el Premio Nobel de Física de 2011.
Recientemente, un artículo publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society reavivó el debate sobre la tasa de expansión del universo. Según los autores, las observaciones de supernovas podrían haberse interpretado erróneamente, lo que habría provocado un error en el cálculo de la constante de Hubble. Sostienen que el universo podría estar atravesando una fase de desaceleración. Esta hipótesis concuerda con algunos estudios que indican que la tasa de expansión puede variar con el tiempo.
Supernova de tipo Ia
Las supernovas de tipo Ia son explosiones estelares que ocurren en sistemas binarios, cuando una enana blanca acumula materia de su compañera hasta alcanzar un límite de masa crítico. Este límite se conoce como el límite de Chandrasekhar, que establece que cuando una enana blanca alcanza más de 1,4 veces la masa del Sol, se vuelve inestable y explota como supernova. Esta explosión libera una cantidad de energía prácticamente idéntica en todos los casos.
Al comparar el brillo observado con el brillo real conocido, es posible determinar la distancia, y al combinar estas mediciones con el corrimiento al rojo de las galaxias, es posible calcular la tasa de expansión del universo. El corrimiento al rojo indica cuánto se ha desplazado la luz de esa galaxia hacia el extremo rojo del espectro debido a la expansión del universo. Esta fue la primera evidencia de que el universo se expande a un ritmo acelerado.
Tensión de Hubble
La tensión de Hubble es uno de los mayores misterios de la cosmología, ya que se refiere a la discrepancia entre los valores medidos de la constante de Hubble. Esta constante está relacionada con la tasa de expansión del universo, por lo que conocerla es fundamental en cosmología. Mediante observaciones del fondo cósmico de microondas, el satélite Planck de la ESA estimó la constante en aproximadamente 67,4 km/s/Mpc. Sin embargo, las mediciones directas en el universo local arrojan un valor mayor, cercano a los 73 km/s/Mpc.
Esta diferencia, mayor que el error estadístico de las mediciones, indica que podría faltar algo en el modelo. La discrepancia sugiere dos posibilidades: o bien existen errores sistemáticos aún no identificados en los métodos de medición, o bien es necesario revisar el modelo cosmológico estándar. Se han propuesto varias hipótesis para resolver la discrepancia de Hubble, incluyendo la posibilidad de que nos encontremos en una posición del universo que interfiera con las observaciones. Otra hipótesis es que la tasa de expansión podría estar variando.
El universo se está desacelerando
Un nuevo artículo publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society plantea que el universo podría haber entrado en una fase de expansión desacelerada. Según las observaciones analizadas por el grupo de investigación, no se hallaron indicios de aceleración actual. Además, los resultados del grupo concuerdan con la hipótesis de que la tasa de expansión varía en función del tiempo.
Según el análisis de este artículo, la primera evidencia de expansión acelerada se debió a las supernovas de tipo Ia. Sin embargo, el equipo argumenta que estas supernovas se ven afectadas por la edad de sus estrellas progenitoras. Las supernovas provenientes de poblaciones estelares jóvenes se ven más tenues, mientras que las de poblaciones más antiguas se ven más brillantes. Basándose en una muestra de 300 ejemplos, el artículo sostiene que las supernovas no son una fuente tan fiable como se creía anteriormente.
Una tasa de expansión variable
En lugar de ajustarse al modelo cosmológico ΛCDM estándar, los nuevos resultados mostraron una mejor concordancia con el modelo propuesto por el proyecto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) y con los datos del fondo cósmico de microondas. Estos resultados indican que la energía oscura se debilita y evoluciona con el tiempo. Por lo tanto, una de las conclusiones fue que el universo podría no estar acelerándose, sino que podría haber entrado ya en una fase de expansión desacelerada.
Para confirmar sus hallazgos, el grupo está realizando pruebas adicionales utilizando únicamente supernovas de galaxias jóvenes en todo el rango de corrimiento al rojo. Además, los investigadores esperan que las observaciones del Observatorio Vera C. Rubin les permitan profundizar en estos estudios, ya que se prevé que este observatorio descubra más de 20 000 nuevas galaxias con supernovas de tipo Ia.
Referencia de la noticia
Son et al. 2025 Strong Progenitor Age-bias in Supernova Cosmology. II. Alignment with DESI BAO and Signs of a Non-Accelerating Universe Monthly Notices of the Royal Astronomical Society