Un estudio de más de 25 millones de galaxias ha encontrado una extraña contradicción en la forma en que los astrónomos miden la aglomeración del universo, y podría amenazar el modelo estándar de cosmología, que describe cómo se formó y evolucionó el universo. La discrepancia, encontrada midiendo la deformación de la luz por los poderosos campos gravitacionales de galaxias distantes, sugiere que el cosmos está menos agrupado de lo que se predijo anteriormente.
Si la medición es precisa, se unirá a la tensión de Hubble como otro desafío importante a nuestras ideas preconcebidas sobre cómo evolucionó el cosmos, uno que podría dar paso a una nueva física o incluso a un modelo del universo completamente diferente. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 11 de diciembre en la revista Physical Review D.
“Todavía estamos siendo bastante cautelosos”, dijo en un comunicado Michael Strauss, presidente del Departamento de Ciencias Astrofísicas de la Universidad de Princeton y uno de los líderes del equipo que hizo el descubrimiento. “No estamos diciendo que acabemos de descubrir que la cosmología moderna esté completamente equivocada. Las estadísticas muestran que sólo hay una posibilidad entre 20 de que se deba simplemente al azar, lo cual es convincente pero no completamente definitivo. Pero como sabemos en el “La comunidad de astronomía llega a la misma conclusión a través de múltiples experimentos. A medida que seguimos haciendo estas mediciones, tal vez descubramos que es real”.
Según el modelo estándar de cosmología, después del Big Bang el cosmos joven era un caldo de plasma turbulento que comenzó a expandirse rápidamente debido a una fuerza invisible conocida como energía oscura. A medida que el universo creció, la materia ordinaria, que interactúa con la luz, se congeló alrededor de grupos de materia oscura invisible para crear las primeras galaxias, conectadas entre sí por una vasta red cósmica. Hoy en día, los cosmólogos creen que la materia ordinaria, la materia oscura y la energía oscura constituyen aproximadamente el 5%, el 25% y el 70% del universo, respectivamente.
Sin embargo, hay problemas crecientes con este panorama. Para probar sus modelos, los astrónomos suelen comparar el universo pasado con el presente. Sus mediciones pasadas se extraen del fondo cósmico de microondas (CMB), la efervescencia estática de la primera luz del universo que abandonó su fuente (átomos recombinantes) 380.000 años después del Big Bang.
Sin embargo, la constante de Hubble (un valor que sigue la tasa de expansión del universo) predicha a partir del CMB no concordaba con los cálculos derivados de los objetos celestes en el cosmos contemporáneo. Esta discrepancia ha provocado una crisis en cosmología conocida como tensión de Hubble.
La nueva discrepancia sobre la irregularidad del universo se centra en un número llamado S8, que mide cuánta materia se agrupa en todo el universo. Después de utilizar el satélite Planck para estudiar el fondo cósmico de microondas (CMB), los astrónomos previamente conectaron los datos al modelo estándar de cosmología y obtuvieron un valor predicho para S8 de 0,83.
Esto choca con una nueva medición del S8 utilizando el Telescopio Subaru de Japón, que estudió cuánta luz se deforma por la presencia de materia en las galaxias. Los investigadores tomaron sus resultados y produjeron un valor menor para S8 de 0,77. El nuevo resultado fue replicado por otras dos colaboraciones que mapean la materia del universo con lentes gravitacionales (Dark Energy Survey y Kilo-Degree Survey), lo que hace que un resultado anómalo individual sea poco probable.
“Estamos confirmando una creciente sensación en la comunidad de que existe una discrepancia real entre la medición de la agrupación en el universo temprano (medida a partir del CMB) y la de la era de las galaxias, hace ‘sólo’ 9 mil millones de años”, dijo Arun Kannawadi, investigador asociado de la Universidad de Princeton que participó en el análisis.
Aunque el problema apunta a otro gran vacío en nuestra comprensión del universo, los cosmólogos aún no tienen buenas maneras de llenarlo. Es posible que los cosmólogos se equivoquen acerca de la cantidad de materia oscura que hay en el universo o de cómo se agrupa. Quizás la energía oscura cambió a lo largo de la vida del universo, una explicación que resolvería la tensión tanto del S8 como del Hubble con un ajuste del modelo estándar de cosmología.
O quizás, lo más emocionante de todo, podría significar que el modelo estándar está roto y necesita un reemplazo total. Para que los científicos lo sepan con certeza, realizarán mediciones más precisas con telescopios aún más potentes. Dos de esos contendientes son el Observatorio Vera C. Rubin en Chile y el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace, que entrarán en funcionamiento en 2025 y 2027, respectivamente.
Fuente: Live Science.
