El estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Tokio incorporó datos obtenidos mediante el uso de ocho sistemas que funcionaron como lentes de retardo temporal, cada uno bloqueando la luz de cuásares distantes, junto con observaciones de los telescopios espaciales y terrestres de última generación, incluidos los aportes del Telescopio Espacial James Webb. Este enfoque permitió generar mediciones independientes de la tasa de expansión del universo y abordar una controversia persistente sobre la velocidad con que crece el cosmos. Según informó ‘Astronomy and Astrophysics’, la investigación se apoya en novedosas técnicas observacionales y en la combinación de recursos instrumentales internacionales.
El equipo, formado por astrónomos de varias instituciones, entre ellos Kenneth Wong y Eric Paic, puso en práctica un método conocido como cosmografía de retardo temporal. De acuerdo con este procedimiento, la presencia de una galaxia masiva entre los observadores en la Tierra y un objeto distante permite que la gravedad de esa galaxia desvíe y distorsione la luz del fondo, creando imágenes múltiples de dicho objeto. Esta distorsión se traduce en que cada imagen sigue rutas diferentes y tarda un tiempo desigual en llegar, brindando la oportunidad de analizar los desfases en función de la variación temporal de las fuentes luminosas. Al calcular cuántos segundos o años separan las llegadas de la misma señal a través de cada imagen y combinar dicha información con modelos de la masa distribuida en la galaxia-lente, se refina el cálculo de la aceleración cósmica.
El medio ‘Astronomy and Astrophysics’ detalló que la medición de la constante de Hubble obtenida por el equipo se sitúa dentro de los rangos proporcionados por otros métodos tradicionales, aunque surge un debate debido a la denominada “tensión de Hubble”. La constante de Hubble, que representa el ritmo de expansión cósmica, suele expresarse en 73 kilómetros por segundo por megapársec (km/s/Mpc) al basarse en medidas hechas sobre escalas de distancias cercanas usando supernovas y cefeidas. Sin embargo, cuando se utilizan datos del fondo cósmico de microondas, que constituye el residuo energético del universo primitivo tras el Big Bang, ese pasaje temprano del cosmos revela una constante de Hubble cercana a los 67 km/s/Mpc.
Según publicó ‘Astronomy and Astrophysics’, la diferencia entre ambas cifras origina un desacuerdo científico aún sin resolver. Esta discordancia, conocida como tensión de Hubble, plantea la cuestión de si los valores desiguales reflejan errores sistemáticos en los métodos vigentes o si apuntan a fenómenos físicos desconocidos. Wong afirmó: «Nuestra medición de la constante de Hubble es más consistente con otras observaciones actuales y menos consistente con las mediciones del universo temprano. Esto evidencia que la tensión de Hubble podría surgir de la física real y no solo de una fuente de error desconocida en los diversos métodos”.
El trabajo liderado por el grupo japonés no depende de los marcadores convencionales de distancia, lo que, según el equipo, reduce las probabilidades de caer en los mismos errores potencialmente presentes en las vías tradicionales. El investigador Eric Paic explicó: «El objetivo principal de este trabajo era mejorar nuestra metodología, y ahora necesitamos aumentar el tamaño de la muestra para mejorar la precisión y determinar con certeza la tensión de Hubble». Añadió que la exactitud actual del método se ubica en torno al 4,5%, pero para confirmar inequívocamente el origen de la tensión de Hubble, el margen de error deberá reducirse entre el 1% y el 2%.
De acuerdo con ‘Astronomy and Astrophysics’, los planes futuros del equipo incluyen la incorporación de un mayor número de sistemas de lentes gravitacionales, el perfeccionamiento de otras técnicas de medición y la eliminación de posibles fuentes de error sistemático que aún persisten. El estudio reconoce que una de las principales fuentes de incertidumbre radica en que la distribución de la masa dentro de las galaxias que actúan como lentes no se comprende con exactitud; tradicionalmente se asume un modelo simplificado que concuerda con las observaciones, aunque persisten dudas sobre su validez general.
La motivación para alcanzar una precisión tan alta en la medición de la constante de Hubble reside en la importancia fundamental que tiene para la cosmología y la comprensión de la historia universal. La tasa de expansión cósmica interviene en el cálculo de la edad y el destino último del universo y, según reportó el equipo a ‘Astronomy and Astrophysics’, una diferencia significativa entre valores obtenidos con distintos métodos podría facilitar la detección de nueva física más allá de los modelos aceptados. La colaboración internacional y la conjunción de recursos de observatorios y científicos de diferentes regiones resultan esenciales para avanzar en estas mediciones, como subraya el propio equipo en sus declaraciones.
La constante de Hubble, medida en el estudio con lentes gravitacionales y cuásares, se obtiene al comparar las imágenes de un mismo objeto distorsionadas por la gravedad de una galaxia interpuesta y posteriormente modelar cómo la distribución de su masa modifica el trayecto de la luz. La metodología utilizada permite minimizar la dependencia de los métodos tradicionales basados en escalas de distancia y refuerza la independencia entre mediciones relativas al universo temprano y al universo tardío.
El artículo pone de manifiesto el compromiso de la comunidad científica internacional con la resolución de la controversia que rodea a la expansión del universo. La tensión de Hubble sigue generando debate, ya que su origen podría situarse tanto en errores sistemáticos desconocidos dentro de las mediciones como en manifestaciones de una física aún por descubrir, tal y como ha abordado ‘Astronomy and Astrophysics’ y confirman los investigadores involucrados en este trabajo.
