El universo se expande más deprisa de lo creído

Unos astrónomos, usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y la ESA, han descubierto que el universo se está expandiendo entre un 5 y un 9 por ciento más rápido de lo que se esperaba.

Este sorprendente hallazgo podría ser una pista importante para averiguar la naturaleza de esos misteriosos componentes del universo que son la energía y la materia oscuras, las cuales no emiten radiación y suponen hasta el 95 por ciento de todo.

El descubrimiento lo ha hecho el equipo de Adam Riess, científico galardonado con el Premio Nobel y que trabaja en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y en la Universidad Johns Hopkins, ambas instituciones en Baltimore, Maryland, Estados Unidos.

Riess y sus colaboradores efectuaron el descubrimiento al afinar el cálculo de la tasa actual de expansión del universo hasta una precisión sin precedentes, reduciendo la incertidumbre hasta solo un 2,4 por ciento. El equipo hizo los refinamientos desarrollando técnicas innovadoras que mejoraron la precisión de las mediciones de las distancias a galaxias muy lejanas.

El equipo buscó galaxias que contuvieran tanto estrellas Cefeidas como supernovas de Tipo Ia. Las primeras pulsan a ritmos que se corresponden con su brillo verdadero (el intrínseco), el cual puede compararse con su brillo aparente tal y como se ve desde la Tierra para determinar con precisión su distancia. Las supernovas de Tipo Ia, otra referencia usada habitualmente, son estrellas que explotan y cuyo destello tiene el mismo brillo intrínseco, siendo además lo bastante brillantes para ser vistas desde distancias bastante más grandes.

Midiendo unas 2.400 estrellas Cefeidas en 19 galaxias y comparando el brillo observado de ambos tipos de estrellas, los científicos, armados con valores precisos de brillo intrínseco, calcularon las distancias de aproximadamente 300 supernovas de Tipo Ia en galaxias remotas.

El equipo comparó esas distancias con la expansión del espacio, en función del corrimiento de la luz (efecto Doppler) procedente de galaxias en retroceso. Usaron estos dos valores para calcular cuán rápido se expande el universo con el paso del tiempo, cifra denominada constante de Hubble.

El valor mejorado de la constante de Hubble es 73,2 km/s por megapársec (un megapársec equivale a 3,26 millones de años-luz). Dicho nuevo valor implica que la distancia entre objetos cósmicos se duplicará, con respecto a la actual, dentro de unos 9.800 millones de años.

Esta calibración más afinada entraña sin embargo un gran misterio, porque no coincide mucho con la tasa de expansión predicha para el universo a partir de su trayectoria vista tal como fue poco después del Big Bang. Las mediciones del "eco" del Big Bang hechas por el satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) de la NASA y por el Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), proporcionaron predicciones que son, respectivamente, un 5 y un 9 por ciento más pequeñas para la constante de Hubble.

Hay algunas explicaciones posibles, aunque pocas, para la excesiva velocidad del universo. Una posibilidad es que la energía oscura, de la cual ya se sabe que está acelerándolo, podría estar alejando a las galaxias entre sí con una fuerza incluso más grande (o creciente).

Otra posibilidad es que el cosmos, al principio de su historia, albergase una partícula subatómica distinta a todas las conocidas, una partícula que viajaba a casi la velocidad de la luz, y que pertenecería a una clase de partículas veloces conocida colectivamente con el nombre de “radiación oscura”. Entre ellas, figuran algunas previamente conocidas, como los neutrinos. Una mayor energía procedente de radiación oscura adicional podría estar ejerciendo una influencia no tomada en cuenta en ninguno de los parámetros clásicos y que en consecuencia alteraría la tasa actual de expansión, con respecto a la calculada solo con esos parámetros.

Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra una de las galaxias observadas en el estudio para afinar la medición sobre lo rápido que se expande el universo con el paso del tiempo. (Foto: NASA, ESA y A. Riess (STScI/JHU)

El impulso extra en la aceleración podría también significar que la materia oscura posee algunas características extrañas e inesperadas. La materia oscura es la columna vertebral del universo a partir de la cual las galaxias se convirtieron en las estructuras a gran escala que vemos hoy en día.

Y finalmente, un universo más veloz podría estar diciendo a los astrónomos que la teoría de la gravedad de Einstein está incompleta, una posibilidad fascinante e inquietante a un tiempo.

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