Algo sucede en cosmología que puede obligarnos a reescribir algunos libros de texto. Todo se centra en la medición de la expansión del Universo, que es, obviamente, una parte muy importante de nuestra comprensión del cosmos.
La expansión del Universo está regulada por dos cosas: Dark Energy y Dark Matter. Son como el yin y el yang del cosmos. Uno impulsa la expansión, mientras que uno frena la expansión. Dark Energy empuja al universo a expandirse continuamente, mientras que Dark Matter proporciona la gravedad que retarda esa expansión. Y hasta ahora, Dark Energy parece ser una fuerza constante, que nunca flaquea.
¿Cómo se sabe esto? Bueno, el fondo cósmico de microondas (CMB) es una forma de medir la expansión. El CMB es como un eco de los primeros días del Universo. Es la evidencia dejada desde el momento unos 380,000 años después del Big Bang, cuando la tasa de expansión del Universo se estabilizó. El CMB es la fuente de la mayoría de lo que sabemos de Dark Energy y Dark Matter. (Puede escuchar el CMB por sí mismo encendiendo una radio doméstica y sintonizando estática. Un pequeño porcentaje de esa estática proviene del CMB. Es como escuchar el eco del Big Bang).
El CMB ha sido medido y estudiado bastante a fondo, especialmente por el Observatorio Planck de la ESA y por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP). El Planck, en particular, nos ha dado una instantánea del Universo temprano que ha permitido a los cosmólogos predecir la expansión del Universo. Pero nuestra comprensión de la expansión del Universo no solo proviene del estudio del CMB, sino también de la Constante de Hubble.
La constante de Hubble lleva el nombre de Edwin Hubble, un astrónomo estadounidense que observó que la velocidad de expansión de las galaxias puede ser confirmada por su desplazamiento al rojo. Hubble también observó estrellas variables cefeidas, un tipo de vela estándar que nos brinda mediciones confiables de distancias entre galaxias. La combinación de las dos observaciones, la velocidad y la distancia, arrojó una medida para la expansión del Universo.
Así que hemos tenido dos formas de medir la expansión del Universo, y en su mayoría están de acuerdo. Ha habido discrepancias entre los dos puntos porcentuales, pero eso ha estado dentro del ámbito de los errores de medición.
Pero ahora algo ha cambiado.
En un nuevo artículo, el Dr. Adam Riess de la Universidad Johns Hopkins, y su equipo, informaron una medición más estricta de la expansión del Universo. Riess y su equipo utilizaron el telescopio espacial Hubble para observar 18 velas estándar en sus galaxias anfitrionas, y han reducido parte de la incertidumbre inherente a los estudios anteriores de velas estándar.
El resultado de esta medición más precisa es que la constante de Hubble ha sido refinada. Y eso, a su vez, ha aumentado la diferencia entre las dos formas en que se mide la expansión del Universo. La brecha entre lo que nos dice la constante de Hubble es la tasa de expansión, y lo que el CMB, según lo medido por la nave espacial Planck, nos dice que es la tasa de expansión, ahora es del 8%. Y el 8% es una discrepancia demasiado grande para ser explicada como error de medición.
El resultado de esto es que es posible que necesitemos revisar nuestro modelo estándar de cosmología para dar cuenta de esto, de alguna manera. Y en este momento, solo podemos adivinar qué podría ser necesario cambiar. Sin embargo, hay al menos un par de candidatos.
Puede centrarse en Dark Matter y en cómo se comporta. Es posible que Dark Matter se vea afectado por una fuerza en el Universo que no actúa sobre otra cosa. Dado que se sabe muy poco sobre Dark Matter, y el nombre en sí mismo es poco más que un marcador de posición para algo que ignoramos casi por completo, podría ser ese.
O podría tener algo que ver con Dark Energy. Su nombre también es realmente un marcador de posición para algo de lo que casi no sabemos nada. Tal vez la Energía Oscura no sea constante, como hemos pensado, sino que cambia con el tiempo para volverse más fuerte ahora que en el pasado. Eso podría explicar la discrepancia.
Una tercera posibilidad es que las velas estándar no sean los indicadores confiables de distancia que pensamos que eran. Hemos refinado nuestras medidas de velas estándar antes, tal vez lo haremos nuevamente.
Donde todo esto conduce está abierto a la especulación en este punto. La tasa de expansión del Universo ha cambiado antes; Hace unos 7.500 millones de años se aceleró. Tal vez está cambiando de nuevo, ahora mismo en nuestro tiempo. Dado que Dark Energy ocupa el llamado espacio vacío, tal vez se está creando más a medida que continúa la expansión. Tal vez estamos llegando a otro punto de inflexión o equilibrio.
Lo único cierto es que es un misterio. Uno que estamos obligados a entender.
