El telescopio James Webb lo confirma: algo falla en nuestra comprensión del Universo

Pero no lo han conseguido. Muy al contrario, un equipo de investigadores capitaneados por Adam Riess, (Nobel de Física en 1998 junto a Saul Perlmutter y Brian P. Schmidt por el hallazgo de la energía oscura, responsable de que el Universo se expanda cada vez más rápido) acaba de confirmar de forma definitiva que no hay error alguno en las mediciones anteriores de la expansión universal, y que la discrepancia es absolutamente real. Es un hecho, por lo tanto, que el Universo no se expande igual en todas partes. Lo que significa que lo que sabemos, o creíamos saber sobre su evolución, no es correcto. «Una vez anulados los errores de medición -dice Riess-, lo que queda es la posibilidad real y apasionante de que hayamos malinterpretado el Universo». El estudio se ha publicado en 'Astrophysical Journal Letters'.

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José Manuel Nieves

Como se sabe desde que Riess descubrió la energía oscura, el Universo no solo se sigue expandiendo desde el Big Bang, sino que lo hace cada vez más deprisa, es decir, que la velocidad de esa expansión se está acelerando. En la actualidad existen dos métodos para calcular la llamada 'constante de Hubble', esto es, el valor que tiene esa tasa de expansión. Y el primero consiste en examinar las diminutas fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas, una antigua reliquia de la primera luz del Universo producida apenas 380.000 años tras el Big Bang.

Entre 2009 y 2013, los astrónomos exploraron a fondo esas pequeñas variaciones con el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea, y hallaron un valor para la constante de Hubble de aproximadamente 67 kilómetros por segundo por megaparsec (un megaparsec equivale a 3,2 millones de años luz). O lo que igual, que la aceleración del Universo aumenta en cerca de 73.000 km/h por cada millón de años luz de expansión.

El segundo método, que sirve para medir la expansión en regiones más cercanas a nosotros, se basa en la observación de un tipo de estrellas pulsantes llamadas cefeidas. Se trata de estrellas que están al final de su existencia, de modo que sus capas externas de helio se hinchan y deshinchan a medida que acumulan o liberan radiación de la propia estrella, haciendo que 'parpadeen' periódicamente, como distantes lámparas emitiendo destellos.

A medida que las cefeidas se vuelven más brillantes, pulsan más lentamente, lo que brinda a los astrónomos un medio para medir su brillo absoluto. Por lo tanto, al comparar este brillo absoluto con el brillo observado en cada momento, los científicos pueden encadenar las cefeidas para formar una 'escala de distancias cósmicas' y mirar cada vez más profundamente en el pasado del Universo. Lo que a su vez les permite calcular un valor preciso de su expansión.

Y aquí es donde empieza el misterio, ya que según las mediciones de estrellas Cefeidas tomadas y refinadas a lo largo de más de 30 años por el propio Reiss y sus colegas con el Telescopio Espacial Hubble, la tasa de expansión del Universo es de alrededor de 74 km/s por megaparsec. Un valor mucho más alto del que arrojan las mediciones de Planck.

Por supuesto, la primera reacción fue pensar que esa disparidad en los resultados no era real, sino fruto de algún error de medición, probablemente causado por haber mezclado inadvertidamente cefeidas con otros tipos de estrellas, o con cúmulos lejanos, en las observaciones hechas con el Hubble.

En 2019, un estudio detallado de las cefeidas más cercanas a nosotros ya reveló que, por lo menos en las distancias cortas, los datos del Hubble eran correctos. Y el año pasado los investigadores también utilizaron el Telescopio Espacial James Webb, más preciso, para confirmar si la 'escala cósmica' funcionaba igual de bien en distancias mayores. Una observación inicial en 2023 confirmó que así era, y que las mediciones del Hubble de la expansión del Universo eran precisas. Sin embargo, algunos científicos especularon que aún podíamos estar ante errores 'invisibles', difíciles o incluso imposibles de detectar, pero que al comprobar también las cefeidas más lejanas, se harían cada vez más evidentes a medida que miramos más profundamente en el Universo.

De modo que, basándose en sus observaciones anteriores, Riess y sus colegas observaron con el Webb 1.000 estrellas cefeidas más, en cinco galaxias que están hasta a 130 millones de años luz de la Tierra. Y tras comparar los datos con los del Hubble, confirmaron que también eran correctos.

«Ahora -dice Riess- hemos abarcado todo el espectro de lo que observó el Hubble y podemos descartar con mucha seguridad un error de medición como causa de la tensión del Hubble. La combinación de Webb y Hubble nos brinda lo mejor de ambos mundos. Descubrimos que las mediciones del Hubble siguen siendo fiables a medida que avanzamos en la escala de distancias cósmicas».

En otras palabras: la Tensión de Hubble no se puede achacar a algún error de observación, sino que es algo absolutamente real y con lo que los cosmólogos tendrán que aprender a convivir. Algo que nos está diciendo a gritos que nuestra visión del Universo está equivocada, o que es, como mínimo, incompleta.

Actualmente, opinan los investigadores, es como si la escala de distancias observada por Hubble y Webb hubiera fijado firmemente un punto de anclaje en la orilla de un río, y el resplandor del Big Bang observado por las mediciones de Planck en el comienzo del Universo estuviera firmemente fijado al otro lado. La cuestión es que aún no hemos observado directamente cómo cambió la expansión del Universo en los miles de millones de años transcurridos entre estos dos puntos. «Ahora necesitamos descubrir -concluye Riess- si nos falta algo para saber cómo conectar el comienzo del Universo con el presente«.