El modelo estándar de la cosmología esmodelo LCDM.Aquí, CDM es una abreviatura de Cold Dark Matter, que compone la mayor parte del universo, y L es una abreviatura de Lambda, un símbolo que representa la energía oscura o la expansión cósmica en la relatividad general.La evidencia observacional que tenemos apoya fuertemente el modelo LCDM, pero hay algunos problemas.uno de los mas molestostensión cósmica.
Se centra en la medición de la constante de Hubble, que indica la velocidad a la que se expande el universo con el tiempo.Desde el brillo de las supernovas distantes hasta las galaxias, las fluctuaciones en el fondo cósmico y la luz de los láseres de microondas, hay muchas formas de medir la constante de Hubble.Todos estos métodos tienen sus pros y sus contras, pero si nuestro modelo cosmológico es correcto, todos debemos estar de acuerdo dentro de los límites de la incertidumbre.
El problema es que no están de acuerdo.En los primeros días de la cosmología, la incertidumbre de nuestras medidas era tan grande que todos estos resultados se superponían, pero a medida que nuestras medidas mejoraron, quedó claro que los diferentes métodos daban valores ligeramente diferentes para la constante de Hubble.En compañía educada, los astrónomos dicen que existe una tensión entre estos valores.
Esta tensión significa que las medidas están ligeramente desviadas o que hay un problema con el modelo.Esto ha llevado a algunos astrónomos a proponer aspectos que faltan en nuestro modelo, como la forma en que la masa de un neutrino podría reorganizar el valor de Hubble.Pero a medida que siguen llegando nuevas mediciones de la constante de Hubble, la tensión parece empeorar cada vez más.Ahora, un nuevo artículo de Wendy Freedman afirma que los problemas de tensión no son tan graves y es probable que esa tensión desaparezca a medida que los telescopios de próxima generación proporcionen mejores datos.
Tal como está, la principal tensión en los valores del Hubble surge entre los métodos que se basan en la escala de distancia cósmica, como las observaciones de supernova, y los que no, como el fondo cósmico de microondas (CMB).
Usando las fluctuaciones de CMB, básicamente medimos la magnitud en la que los pequeños cambios de temperatura son más frecuentes y lo comparamos con los cúmulos de galaxias que vemos hoy.Mide cuánto se ha expandido el universo.Una desventaja de este método es que la luz CMB es la luz más distante que podemos observar.Dado que la mayor parte nos llegó a través del gas y el polvo, puede ser difícil saber si las fluctuaciones son exclusivas del fondo cósmico o si el polvo bloquea parte de la luz.
En las supernovas, el brillo observado de una supernova de tipo Ia se compara con su brillo real.Puedes usar esta comparación para medir distancias en galaxias distantes porque los objetos distantes parecen más tenues que los objetos cercanos.Desafortunadamente, solo se puede conocer el brillo real de la supernova si ya se conoce la distancia.Entonces, los astrónomos usan otros métodos, como la variable Cefeida, para medir distancias a galaxias cercanas, observar supernovas en esas galaxias para determinar su brillo y luego usarlas para medir galaxias más distantes.De ahí la escalera de la observación a distancia.
En este nuevo artículo, Freedman muestra que la variable Cefeida no es el estándar que tomamos.En cambio, las gigantes rojas se pueden utilizar para medir distancias porque su brillo máximo es constante antes de desaparecer.Cuando se usan gigantes rojas en la escala de distancias cósmicas, el método de supernova da valores del Hubble que son mucho más consistentes con el método CMB.En opinión de Freedman, el nuevo telescopio nos dará observaciones más precisas de las variables cefeidas y el espacio entre las estrellas gigantes rojas se reducirá aún más.
El problema de la tensión en cosmología nunca se resuelve.Pero probablemente no será un gran problema al final.De cualquier manera, Freedman tiene toda la razón en que más observaciones y mejores datos son la solución.
[^1]: Freedman, Wendy L., et al.“Programa Carnegie-Chicago Hubble.Ⅷ.Determinación independiente de la constante de Hubble basada en la punta de la rama gigante roja.“Revista de Astrofísica 882.1 (2019): 34.
[^2]: Freedman, Wendy L. “Medida de la Constante de Hubble: Tensión en Perspectiva.Preimpresión de arXiv arXiv:2106.15656 (2021).