Datos del fondo cósmico de microondas tomados por ACT no eliminan la llamada tensión en la constante de Hubble.
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Toda la Cosmología moderna parte de la idea de la expansión del Universo. Esa expansión se cuantifica gracias a la constante de Hubble, que nos dice a qué velocidad receden de nosotros las galaxias en función de la distancia a la que se encuentran de nosotros. Sus unidades son km/s por megaparsec. Esto nos dice cómo el espacio en sí mismo se expande.
El problema de la constante de Hubble es que, en realidad no es constante, sino que cambia en el tiempo. Por ello es mejor llamarlo el parámetro de Hubble.
El parámetro de Hubble en la actualidad se puede deducir a partir de los datos del fondo cósmico de microondas (FCM), el residuo de radiación electromagnética corrida al rojo por la expansión cosmológica. A partir de lo mapas levantados por las misiones WMAP y Planck y el modelo estándar cosmológico (ΔCDM) se dedujo con gran precisión un valor determinado del parámetro de Hubble. También se puede medir directamente este parámetro midiendo la explosión de supernovas de tipo Ia, cuyo brillo intrínseco se puede saber. Basta con saber su corrimiento al rojo y la distancia a la que se encuentran para deducir la expansión en nuestro universo local. Pero para calibrar este sistema se necesita lo que se llama escalera de distancias que pasa por medir distancias gracias a las cefeidas variables entre otras.
En ciencia todos los resultados se proporciona con barras de error debido a que nunca se tiene precisión absoluta. En Astrofísica estas barras de error suelen ser grandes. Estas dos medidas independientes del parámetro de Hubble daban al principio barras de error que se podían solapar, pero con el tiempo dejaron de solaparse, con lo que las medidas eran incompatibles entre sí. Lo malo es que, con el tiempo, esta tensión no sólo se ha reducido, sino que se ha acrecentado. Hoy en día el valor del parámetero de Hubble es un 10% mayor en lo medido actualmente que el deducido a partir de FCM.
Generalmente se dan dos opciones para resolver esto: o bien el modelo cosmológico es incorrecto y la deducción del parámetro de Hubble es incorrecta o bien la escalera de distancias no está bien deducida y el parámetro de Hubble medido tiene un valor distinto al conocido. Normalmente se tiende a pensar que es la segunda opción la que resolvería la paradoja.
Aunque otra posibilidad sería que los mapas del FCM levantados por WMAP y Planck no fueran lo suficientemente precisos y al aplicar el modelo cosmológico (que sería correcto) nos daría un parámetro de Hubble mayor.
Ahora mismo no hay más misiones espaciales que midan el FCM, pero sí hay varios experimentos en tierra firme que pueden medir porciones del cielo con gran precisión, uno de ellos es el Atacama Cosmology Telescope (ACT). Un estudio basado en los datos tomados entre 2013 y 2016 por este radiotelescopio ha sido publicado reciente en dos artículos en el repositorio ArXiV. La región de cielo cubierto, la calidad de las medidas proporciona y a los datos de polarización han permitido mejorar mucho la precisión, por lo que es el primer experimento en tierra firme que desafía la precisión alcanzada por la misión Planck. Los demás observatorios en tierra o en globos rinden una calidad peor.
A partir de estos datos de ACT se puede deducir el parámetro de Hubble cuyo valor (67,9±1.5 km/s/Mpc) es básicamente igual al deducido a partir de datos de Planck con un error del 0,3%, así que la tensión continua.
El hecho de que dos sistemas diferentes de medidas lleguen a este acuerdo sugiere que por este lado no parece haber errores en las medidas, así que o bien la escalera de distancias está mal calibrada o bien al modelo cosmológico le falta algo que ahora desconocemos. La mayoría de los astrofísicos se inclinan por la primara solución, pero entre los segundos están astrofícos como Adam Riess (Johns Hopkins University in Baltimore).
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Fuentes y referencias:
Artículo original 1. [2]
Artículo original 2. [3]
Imagen: ACT Collaboration.