En Madrid, a 5 de diciembre, un equipo de investigadores de la Universidad de Tokio ha hecho avanzar significativamente nuestro entendimiento sobre la expansión del universo a través de nuevas técnicas y datos aportados por los telescopios más avanzados del mundo.

De acuerdo con los hallazgos publicados en 'Astronomy and Astrophysics', los científicos han desarrollado un método innovador que se basa en la forma en que la luz de objetos muy distantes llega hasta la Tierra. Este fenómeno, que involucra múltiples trayectorias de luz, permite a los investigadores perfeccionar sus modelos sobre la expansión del universo a escalas enormes.

La velocidad de expansión del universo sigue siendo un tema de intenso debate y debate en la comunidad científica. Resolver esta cuestión podría revolucionar nuestra comprensión de la física cósmica. Los astrónomos están en una constante búsqueda de métodos alternativos para medir esta expansión, reconociendo que podrían existir errores en los datos obtenidos mediante métodos tradicionales como las explosiones de supernovas.

A pesar de la vastedad del universo y su continua expansión, todavía no se conoce su tamaño total. Sin embargo, los científicos han establecido que se está expandiendo a un ritmo que parece aumentar a medida que observamos objetos más lejanos. Con cada megapársec, o 3,3 millones de años luz, los astrónomos detectan un aumento en la velocidad de separación de estos objetos, que se estima en aproximadamente 73 kilómetros por segundo. Esta tasa es conocida como la constante de Hubble.

Hasta ahora, la constante de Hubble ha sido calculada mediante escalas de distancia a partir de fenómenos astronómicos bien entendidos, como ciertas estrellas variables y supernovas. Sin embargo, a medida que se han acumulado más observaciones, ha surgido una incertidumbre sobre la validez de estos métodos, lo que ha motivado a los cosmólogos a explorar nuevas aproximaciones.

En su reciente artículo, un grupo de astrónomos, que incluye al profesor Kenneth Wong y al investigador postdoctoral Eric Paic, ha implementado un enfoque conocido como cosmografía de retardo temporal, que promete reducir la dependencia de las mediciones tradicionales y abrir nuevas vías de investigación en cosmología.

Wong explica que este método requiere una galaxia muy masiva que actúe como una lente gravitacional, distorsionando la luz de los objetos que se encuentran detrás de ella. Bajo ciertas condiciones, se pueden observar múltiples imágenes distorsionadas, cada una siguiendo un camino único y con tiempos de llegada diferentes.

Al analizar los cambios en estas imágenes desfasadas, los científicos pueden medir la diferencia de tiempo en su llegada a la Tierra, y al combinar esta información con datos sobre la distribución de la masa de la galaxia lente, logran obtener estimaciones más precisas sobre la aceleración de objetos lejanos. Los resultados obtenidos están alineados con otros métodos de estimación de la constante de Hubble.

Los investigadores enfatizan que su trabajo es crucial para desentrañar el misterio detrás de la discrepancia en las mediciones de la constante de Hubble. Mientras que un valor de 73 km/s/Mpc se obtiene a partir de observaciones de objetos cercanos, las mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB), que capturan el estado del universo tras el Big Bang, sugieren un valor menor de 67 km/s/Mpc. Esta discordancia, conocida como la tensión de Hubble, podría tener implicaciones más profundas que un simple error de medición.

Wong señala que sus resultados son más compatibles con observaciones contemporáneas y presentan menos coincidencias con los datos del universo inicial. Esto sugiere que la tensión de Hubble podría ser indicativa de fenómenos físicos reales y no únicamente consecuencia de errores experimentales. Su medición se presenta como un avance independiente que podría ayudar a iluminar la naturaleza de esta discrepancia.

Paic agrega que aunque el objetivo principal de su estudio era mejorar la metodología existente, es vital ampliar la muestra para alcanzar niveles de precisión más altos, de entre el 1% y el 2%, que podrían servir para abordar con firmeza la tensión de Hubble.

El equipo se muestra optimista respecto a que tales mejoras son alcanzables. Su investigación se basa en la observación de varios sistemas de lentes de retardo temporal y en datos obtenidos recientemente de telescopios espaciales y terrestres, como el Telescopio Espacial James Webb. Tienen la intención de aumentar la muestra y afinar sus mediciones para descartar cualquier error sistemático que aún no se haya identificado.

Una de las incertidumbres más significativas radica en nuestra comprensión de la distribución de masa en las galaxias lente. Aunque se presume que esta sigue un perfil simple acorde a las observaciones, la dificultad de verificarlo puede influir directamente en los cálculos que se realicen.

La investigación sobre la tensión de Hubble es fundamental, pues podría señalar el inicio de una nueva era en la cosmología capaz de revelar aspectos inéditos de la física universal. Este trabajo es el resultado de años de colaboración entre múltiples observatorios y científicos independientes, subrayando la relevancia del trabajo conjunto en la ciencia contemporánea.