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1 de Marzo de 2019
Cosmología

El problema de la constante de Hubble

Los físicos llevan años sin ponerse de acuerdo sobre la velocidad a la que se expande el universo. ¿Apunta esta controversia a la existencia de nuevas leyes de la naturaleza?

Megamáser: El agujero negro del centro de la galaxia Messier 106, situada a 25 millones de años luz, interacciona con las nubes moleculares circundantes, lo que provoca la emisión de intensas ondas de radio (violeta). Estos «megamáseres» proporcionan un método para determinar de manera independiente la constante de Hubble, si bien son poco frecuentes. La imagen muestra también la radiación X (azul) e infrarroja (rojo). [NASA/CXC/CALTECH/P. OGLE ET AL (rayos X); NASA/STSCI Y R. GENDLER (visible); NASA/JPL-CALTECH (infrarrojo); NSF/NRAO/VLA (radio)]

En síntesis

La constante de Hubble indica a qué velocidad se expande el universo. Desde hace algunos años, métodos diferentes arrojan valores dispares sobre el valor de este parámetro fundamental de la cosmología.

Uno de esos métodos se basa en la observación de galaxias relativamente cercanas. Otro se apoya en los datos del fondo cósmico de microondas, la radiación emitida poco tiempo después de la gran explosión.

Cada vez parece menos probable que alguno de los equipos haya cometido un error. Antes bien, la discrepancia parece apuntar a alguna fisura en los modelos empleados por los cosmólogos para describir el universo.

Albert Einstein fue sin duda uno de los científicos más importantes del siglo XX. Buena prueba de ello es que hasta sus errores rezumaban sabiduría. El ejemplo más célebre probablemente se remonte a 1917, poco después de que presentase su teoría de la relatividad general. En aquel momento, Einstein estaba examinando sus famosas ecuaciones de campo en busca de una solución que describiese el cosmos como un todo.

Sin embargo, todos los universos que encontraba sobre el papel parecían destinados a acabar derrumbándose sobre sí mismos. Eso le llevó a añadir un nuevo término en sus ecuaciones: uno que incluía lo que hoy conocemos como «constante cosmológica». Gracias a ella, la teoría albergaba soluciones que describían un universo tal y como lo concebían los eruditos de la época: estático e inmutable y que, por tanto, existía desde siempre y para siempre.

Parece que más adelante Einstein se arrepintió de su idea e incluso se refirió a ella como «la mayor metedura de pata» de su vida. La constante cosmológica acabaría resurgiendo en 1998, cuando los investigadores descubrieron el misterioso fenómeno de la energía oscura. Pero, hace un siglo, todo apuntaba a que Einstein se había equivocado. Poco después de su propuesta, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble se propuso investigar la cuestión con ayuda de telescopios. Y, a finales de los años veinte, Hubble y otros investigadores concluyeron que el universo no era estático, sino que se expandía. Aquel hallazgo marcó el nacimiento de la cosmología moderna. De la tasa de expansión cósmica da cuenta un parámetro conocido como «constante de Hubble».

Hoy sabemos que el valor de dicho parámetro ronda los 70 kilómetros por segundo y por megapársec (km/s/Mpc). Eso significa que dos galaxias que se encuentren a una distancia de un megapársec (una longitud equivalente a unos 3,26 millones de años luz) se separarán a una velocidad de unos 70 kilómetros por segundo, y que dos galaxias que se hallen al doble de distancia se alejarán una de la otra al doble de velocidad.

Pero ¿cuál es el valor preciso de la constante de Hubble? ¿A qué ritmo se expande el universo actual? Varias generaciones de astrofísicos han abordado esta cuestión con instrumentos cada vez mejores; sin embargo, hasta hoy no han logrado ponerse de acuerdo. La disputa sobre el valor exacto de este parámetro fundamental de la cosmología perdura hasta hoy, lo que ha llevado a algunos de mis colegas a debatir la cuestión con especial intensidad. Ello se debe a que distintos equipos han usado técnicas diferentes para medirla y han hallado valores dispares. La situación es delicada. ¿Está alguno de esos métodos pasando por alto un detalle importante? ¿O hemos dado por fin con un rastro que podría conducirnos a descubrir nuevos fenómenos físicos?

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