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| Georges Lemaître |
En un artículo anterior, La
ley de Hubble-Lemaître, expliqué cómo Georges Lemaître descubrió la
expansión del universo en 1927, pero al publicarlo en una revista en lengua
francesa no obtuvo mucha difusión, y durante casi un siglo se le atribuyó el
descubrimiento a Edwin Hubble, que lo publicó en 1929 en una revista en lengua
inglesa de mucha mayor difusión. La injusticia fue corregida el 29 de octubre
de 2018 por la Unión Astronómica Internacional, y yo me hice eco del cambio de
nombre de la ley en mi artículo publicado tres días después en este blog.
La ley de Hubble-Lemaître dice esto: Cuanto más lejos está una galaxia, más aprisa se aleja de nosotros. Su velocidad de alejamiento es proporcional a su distancia. La constante de proporcionalidad se llama constante de Hubble, que tiene dimensión de 1/tiempo. En el Sistema Internacional de unidades, esa dimensión se expresaría como segundos-1, pero en la práctica se utiliza su definición (velocidad/distancia) con las siguientes unidades: km/seg/Mpc, que significa lo que aumenta la velocidad de alejamiento de una galaxia (en km/seg) a medida que aumenta su distancia a nosotros (medida en Megaparsecs). Un Megaparsec (Mpc) es un millón de parsecs, y un parsec es igual a 3,2616 años-luz.
En realidad, esta constante no es constante. A lo largo de la historia
del universo, su valor ha ido cambiando. Al principio fue disminuyendo, pero a
partir de hace unos 5.000 millones de años empezó a aumentar, cuando la
expansión del universo se aceleró. Su valor actual se representa con el símbolo
H0, donde el subíndice 0 significa ahora.
El valor actual de la constante de Hubble se ha ido
afinando a lo largo del tiempo. El primer valor que obtuvo Hubble fue de 500 km/seg/Mpc,
que era demasiado alto, porque utilizó estrellas cefeidas variables equivocadas
para calcular la distancia de las galaxias. Los valores que se calculan
actualmente son un orden de magnitud menores. Lo malo es que, dependiendo del
método aplicado para calcularlos, se obtienen valores diferentes, como expliqué
en el artículo titulado El
problema de la constante de Hubble. Repito aquí el problema en cuestión:
- Cuando se utilizan estrellas cefeidas variables o supernovas para estimar la
distancia de una galaxia, y el corrimiento al rojo de dicha galaxia para
estimar la velocidad con que se aleja de nosotros (o sea, la velocidad de
expansión del espacio), se obtiene un valor igual a 74±1,4 km/seg/Mpc.
- Cuando se calcula a
partir del modelo cosmológico estándar, que a su vez está
basado en datos proporcionados por la radiación cósmica de fondo, sale
67,4±0,5 km/seg/Mpc.
Se ve que los dos valores son incompatibles, porque
sus márgenes de máxima probabilidad no se superponen.
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| Lente gravitatoria |
Sabemos que, de acuerdo con la teoría general de la
relatividad, los objetos de masa muy elevada tuercen la dirección de los rayos
luminosos que pasan cerca de ellos. Pues bien: cuando se observan supernovas situadas
en galaxias muy lejanas, para llegar hasta nosotros su luz tiene que atravesar
regiones intermedias en las que puede haber agrupaciones de galaxias alternando
con vacíos. Este viaje puede dar lugar a cambios en la dirección del rayo
luminoso (efectos de lente gravitatoria)
que, al llegar hasta nosotros, provocan ilusiones ópticas: distorsiones de la
forma de la galaxia muy lejana, e incluso su descomposición en dos objetos
aparentemente distintos, pero que resultan ser el mismo.
Comparando esas imágenes, es posible medir las
diferencias de tiempo que tarda la luz de esos objetos en llegar a la Tierra
por distintos caminos. Y al combinar estos datos con estimaciones de la
distribución de la masa de la lente galáctica que ha producido la distorsión, se
puede calcular H0. El valor obtenido ha sido 71,6±3,3 km/seg/Mpc.
Le pedí a GEMINI que me generara una imagen que
permitiera comparar los tres intervalos, y la respuesta del generador de
imágenes asociado (NanoBanana) fue inutilizable. Unos días después, Google publicó
un nuevo generador de imágenes (NanoBanana 2), que sí resolvió correctamente el
problema y generó esta imagen:
Esta es la imagen que he dibujado yo utilizando Paint:
Se ve claramente que la nueva aproximación (aunque más
incierta) ajusta mejor con el valor más alto que con el
más bajo. Los autores pretenden mejorar la precisión de sus medidas con nuevas
observaciones. Quizá sería hora de considerar que el modelo cosmológico
estándar debería ser modificado, como sugerí en el artículo mencionado más
arriba.
Hilo Temático sobre Cosmología Estándar: Anterior Siguiente
Manuel Alfonseca
Los expertos advierten que dejar que una máquina escriba tu código puede salirte muy caro a largo plazo https://share.google/nSJ1dCMg4VrMdAktw
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