La constante de Hubble es una unidad que describe qué tan rápido se expande el universo a diferentes distancias desde un punto particular en el espacio. Es una de las piedras angulares en nuestra comprensión de la evolución del universo, y los investigadores están inmersos en un debate sobre su verdadero valor.
Cómo se descubrió la constante de Hubble
La constante de Hubble se calculó por primera vez en la década de 1920, por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble. Descubrió que los objetos celestes borrosos, en forma de nube, eran galaxias distantes situadas fuera de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, según la NASA.
Anteriormente, el astrónomo estadounidense Henrietta Leavitt mostró que las estrellas especiales llamadas variables Cefeidas, cuya luminosidad sube y baja regularmente, tenían una estrecha correlación entre el período de su variación y su brillo intrínseco. Al saber cuán brillante es realmente una Cefeida y cuán tenue era su luz cuando se la veía desde la Tierra, Hubble pudo deducir la distancia de la Cefeida.
Lo que el Hubble encontró fue notable. Todas las galaxias en el universo parecían estar alejándose de nuestro planeta. Además, cuanto más lejos estaba una galaxia, más rápido retrocedía. Esta observación, que Hubble hizo en 1929, se convirtió en la base de lo que se conoce como la ley de Hubble, que establece que existe una relación entre la distancia que un objeto en el cosmos está de nosotros y la velocidad a la que retrocede, según un explicador. de la Universidad de Cornell.
La Tierra no está, por cierto, en un lugar privilegiado en el centro del universo. Cualquier observador en cualquier lugar del cosmos verá que las entidades celestiales se alejan a un ritmo que aumenta con la distancia.
Utilizando sus datos, Hubble intentó estimar la constante que lleva su nombre, llegando a un valor de alrededor de 342,000 mph por millón de años luz, o 501 kilómetros por segundo por megaparsec (Mpc) en las unidades de cosmólogos. (Un megaparsec equivale a 3,26 millones de años luz). Técnicas modernas más precisas han refinado esta medición inicial y han demostrado que era aproximadamente 10 veces más alta.
Por qué la constante del Hubble sigue cambiando
Pero exactamente cuánto se había alejado el Hubble sigue siendo motivo de controversia. En la década de 1990, los astrónomos descubrieron que las supernovas distantes eran más tenues y, por lo tanto, más alejadas de lo que habían sospechado anteriormente. Este hallazgo indicó que el universo no solo se estaba expandiendo sino que también se estaba acelerando en su expansión. El resultado requirió la adición de energía oscura, una fuerza misteriosa que separa todo en el cosmos, en los modelos del universo de los cosmólogos.
Después de esta sorpresa, los investigadores trataron de determinar la tasa de aceleración cósmica, descubrir cómo comenzó y evolucionó el universo, y cuál será su destino final. Los datos de las variables Cefeidas y otras fuentes astrofísicas calcularon que la constante del Hubble era de 50,400 mph por millón de años luz (73.4 km / s / Mpc) en 2016.
Pero se ha obtenido un número alternativo utilizando información del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea. La nave espacial ha pasado los últimos 10 años haciendo mediciones del fondo cósmico de microondas, un eco del Big Bang que contiene datos sobre los parámetros básicos del universo. Planck descubrió que la constante del Hubble era de 46.200 mph por millón de años luz (67.4 km / s / Mpc) en 2018.
Los dos valores pueden no parecer muy diferentes. Pero cada uno es extraordinariamente preciso, y no contienen superposición entre sus barras de error. Si la estimación de Cepheid es incorrecta, significa que todas las mediciones de distancia de los astrónomos han sido incorrectas desde los días de Hubble. Si la segunda estimación es incorrecta, entonces la física nueva y exótica tendría que ser introducida en los modelos físicos del universo. Hasta el momento, ningún equipo de científicos que determinó los números ha estado dispuesto a admitir ningún error importante de medición.
En julio de 2019, los astrónomos utilizaron una técnica novedosa para llegar a un nuevo cálculo de la constante de Hubble. Los investigadores estudiaron la luz de las estrellas gigantes rojas, que alcanzan el mismo brillo máximo al final de sus vidas. Esto significa que, al igual que con las Cefeidas, los astrónomos pueden observar cómo aparecen las estrellas gigantes rojas tenues de la Tierra y estimar su distancia. El nuevo valor se situó justo entre los dos antiguos, 47.300 mph por millón de años luz (69.8 km / s / Mpc), pero los científicos aún no han declarado la victoria.
"Queríamos hacer un desempate", dijo a Live Science Barry Madore, astrónomo de la Universidad de Chicago y miembro del equipo que realizó la última medición. "Pero no dijo que este lado o ese lado es correcto. Dijo que había mucha más pendiente de lo que todos pensaban antes".
El debate continúa. Algunos han sugerido que el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), que observa las ondas en la estructura del espacio-tiempo hechas por estrellas de neutrones distantes que chocan entre sí, podría proporcionar otro punto de datos independiente. Otros buscan lentes gravitacionales, lo que ocurre cuando los objetos extremadamente masivos se doblan y deforman el espacio-tiempo como una lupa, proporcionando un vistazo a entidades aún más alejadas, para aclarar la discrepancia. Pero por el momento, nadie está seguro de dónde y cuándo aparecerá la respuesta final sobre la constante de Hubble.
