Los telescopios James Webb y Hubble no solo buscan revelar los mayores misterios del espacio, sino también plantear nuevos interrogantes para una mejor comprensión del cosmos. Descubre por qué este reciente hallazgo podría convertirse en un cambio de paradigma.
El estudio del espacio no solo fascina a los astrónomos, sino que también atrae a entusiastas de todo el mundo. Este interés se intensifica aún más cuando los expertos afirman que el universo se está expandiendo a un ritmo más acelerado de lo esperado. Se trata de un descubrimiento realizado por científicos de la NASA que desafía las teorías cosmológicas establecidas y sugiere que nuestra comprensión actual de la estructura fundamental de las galaxias podría ser incompleta.
La constante de Hubble explica la velocidad a la cual el universo se expande, medida a través de la distancia que aumenta entre las galaxias a medida que el cosmos crece. Sin embargo, han surgido discrepancias en este aspecto, generadas por diferencias entre los resultados obtenidos de las predicciones y las observaciones del telescopio homónimo. Es por eso que este enigma se conoce como la «Tensión de Hubble».
Ahora, gracias a las mediciones de los telescopios espaciales James Webb y Hubble, ha surgido un nuevo interrogante en torno a este tema. Al parecer, la velocidad de expansión del universo es mayor de lo que los astrónomos esperaban según sus cálculos, lo que podría significar un cambio total de paradigma y una revisión fundamental de nuestra comprensión del espacio, según explicó la NASA en un comunicado de prensa.
Esta imagen, divulgada en noviembre de 2023, muestra una galaxia elíptica (izquierda) y una galaxia espiral (derecha), incluye luz infrarroja cercana del Telescopio Espacial James Webb y luz ultravioleta y visible del Telescopio Espacial Hubble. NASA/ESA/CSA
El dilema surgió de la disparidad entre los resultados obtenidos por el telescopio Hubble, que ha estado midiendo la expansión del universo durante más de 30 años, y las predicciones de la misión Planck de la ESA (Agencia Espacial Europea), que analizó las radiaciones emitidas por el Big Bang en los inicios del universo y esperaba valores menores a los encontrados por el telescopio.
Estos datos se creía que eran errores en sus cálculos, pero Webb logró desmentirlo. “Una vez negados los errores de medición, lo que queda es la posibilidad real y emocionante de que hayamos entendido mal el universo”, expresó Adam Riess, físico de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, quien tiene un Premio Nobel por co-descubrir el hecho de que la expansión del universo se está acelerando debido a un misterioso fenómeno ahora llamado “energía oscura”.
¿Cómo colaboraron los telescopios? El telescopio James Webb tiene una capacidad de medición de ondas infrarrojas mayor a la de Hubble. Debido a esto, el equipo SH0ES (Supernova H0 para la ecuación de estado de la energía oscura) dirigido por Riess, logró dilucidar los resultados de Hubble comparándolos con los nuevos aportados por Webb. Estos hallazgos fueron publicados en The Astrophysical Journal.
Webb (derecha) tiene una capacidad de medir ondas infrarrojas mayor a la del Hubble (izquierda), lo que resulta en imágenes más nítidas (NASA)
Un dato en específico resultó determinante: las mediciones de las estrellas variables cefeidas. Estas estrellas se caracterizan por ser pulsantes, lo que significa que tienen ciclos predecibles durante los cuales su brillo aumenta y disminuye. Según el glosario del telescopio James Webb, «al comparar qué tan brillante parece una estrella cefeida para los observadores en la Tierra con el brillo (o luminosidad) intrínseco de la estrella, podemos determinar la distancia a la estrella. Esto es útil para determinar distancias dentro de nuestra galaxia y encontrar la distancia a otras galaxias».
Los problemas de Hubble al medir los niveles de brillo de estas estrellas eran varios. Por un lado, su capacidad para captar ondas infrarrojas no lograba distinguir entre este tipo de astros individualmente y otros cúmulos de estrellas cercanos. Además, el polvo cósmico dificultaba captarlas con claridad.
Pero el telescopio James Webb corta el polvo y, como se mencionó anteriormente, puede percibir ondas infrarrojas con más precisión y nitidez. Esto ayudó a aislar a las cefeidas una por una, y a confirmar los hallazgos previos. “Ahora hemos abarcado todo el rango de lo que observó el Hubble y podemos descartar un error de medición como la causa de la tensión del Hubble con muy alta confianza”, remarcó Riess.
Las cefeidas son necesarias para medir la expansión del universo (ESO/NAOJ/NRAO))