El problema no es menor. Si las distintas mediciones son correctas, podría significar que existe algún elemento de la evolución del universo que todavía no comprendemos por completo.
¿Qué es la Tensión de Hubble?
Para entender el problema primero hay que hablar de la constante de Hubble, conocida como H₀. Este valor permite estimar la velocidad con la que el universo se expande.
En términos sencillos, cuanto más lejos está una galaxia, más rápidamente parece alejarse de nosotros. Esta relación fue uno de los descubrimientos fundamentales de la cosmología moderna y permitió comprender que el universo no es estático, sino que se encuentra en expansión.
El inconveniente aparece cuando los científicos intentan calcular esa velocidad utilizando diferentes métodos.
Las observaciones del universo relativamente cercano, realizadas mediante estrellas variables como las Cefeidas y posteriormente contrastadas con supernovas, arrojan un valor cercano a 73 kilómetros por segundo por megapársec (km/s/Mpc).
En cambio, cuando los investigadores estudian las condiciones del universo temprano a partir del Fondo Cósmico de Microondas, las estimaciones se ubican alrededor de 67 km/s/Mpc.
La diferencia ronda el 10%. Puede parecer pequeña, pero en cosmología es lo suficientemente importante como para generar un intenso debate científico.
¿Por qué el James Webb es importante para este problema?
El James Webb fue diseñado para observar algunas de las regiones más lejanas y antiguas del universo. Sin embargo, también puede estudiar estrellas y galaxias relativamente cercanas con una precisión extraordinaria.
Una de las cuestiones que los científicos buscaban determinar era si las mediciones realizadas previamente por el Telescopio Espacial Hubble podían estar afectadas por errores sistemáticos.
Esto era importante porque una diferencia entre los métodos de medición podía explicar la Tensión de Hubble.
Las observaciones del James Webb permitieron realizar nuevas mediciones de estrellas utilizadas como referencia para calcular distancias cósmicas. Al comparar sus resultados con los obtenidos anteriormente, los investigadores encontraron que los datos del Hubble eran, en términos generales, consistentes.
Esto hizo que una posible explicación basada simplemente en un error de medición perdiera fuerza.
Dos formas diferentes de medir la expansión del universo
La Tensión de Hubble surge principalmente de dos caminos para calcular la expansión cósmica.
1. Observar el universo cercano
Los científicos utilizan una especie de “escalera de distancias cósmicas”. Primero determinan la distancia hasta determinados tipos de estrellas, entre ellas las Cefeidas.
Estas estrellas tienen una característica muy útil: su brillo cambia de manera regular. Gracias a esa variación, los astrónomos pueden estimar su luminosidad real y compararla con el brillo que observamos desde la Tierra.
Una vez establecidas esas distancias, las Cefeidas pueden utilizarse para calibrar otras referencias, como determinadas supernovas.
El resultado permite estimar cuánto se está expandiendo actualmente el universo.
2. Analizar el universo temprano
El segundo método utiliza el Fondo Cósmico de Microondas, una radiación que quedó como huella del universo cuando tenía apenas unos cientos de miles de años.
Al estudiar esas señales, los científicos pueden reconstruir cómo era el cosmos en sus primeras etapas.
A partir de esos datos y utilizando el modelo cosmológico estándar, es posible calcular cuál debería ser la velocidad de expansión del universo en la actualidad.
El resultado es inferior al obtenido mediante las mediciones del universo cercano.
Y ahí aparece el problema.
¿Es un error de los telescopios?
Durante años, una de las principales posibilidades fue que alguna de las mediciones tuviera errores.
El Hubble, por ejemplo, puede enfrentarse a dificultades relacionadas con la forma en que se observa el brillo de las estrellas y con la presencia de polvo o de otras fuentes de luz en las galaxias.
El James Webb ofrece una ventaja importante porque observa principalmente en el infrarrojo, lo que permite atravesar parte del polvo que puede dificultar las observaciones en otras longitudes de onda.
Al utilizar el Webb para revisar las mediciones, los investigadores pudieron comprobar que la diferencia no desaparecía fácilmente.
Esto no significa que todos los posibles errores hayan quedado descartados de manera definitiva. La investigación continúa y los científicos siguen buscando explicaciones alternativas.
¿Qué tiene que ver la “nueva física”?
Aquí aparece una de las posibilidades más interesantes.
El modelo cosmológico que se utiliza actualmente para describir la evolución del universo se conoce como ΛCDM. Este modelo incluye componentes como la materia oscura y la energía oscura y ha conseguido explicar una enorme cantidad de observaciones astronómicas.
Sin embargo, si la Tensión de Hubble se mantiene después de descartar posibles errores de medición, podría ser necesario revisar algunos aspectos de ese modelo.
Una posibilidad es que exista algún fenómeno físico que todavía no conocemos y que haya influido en la evolución del universo.
Por eso, algunos científicos hablan de la posibilidad de una “nueva física”. No significa que el modelo actual haya sido descartado, sino que podría existir algún ingrediente adicional que permita explicar por qué las mediciones no coinciden.
La energía oscura también entra en escena
Uno de los grandes misterios relacionados con la expansión del universo es la energía oscura.
Las observaciones indican que la expansión del cosmos no solo continúa, sino que lo hace de manera acelerada. Para explicar este fenómeno, el modelo ΛCDM incorpora la energía oscura.
Si la Tensión de Hubble terminara demostrando que el modelo actual necesita modificaciones, los científicos tendrían que analizar si la naturaleza de la energía oscura también requiere una explicación diferente.
Esto podría tener consecuencias importantes para nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo y de cuál podría ser su destino.
¿Estamos ante una crisis de la cosmología?
La palabra “crisis” puede sonar exagerada, pero la Tensión de Hubble representa uno de los problemas más importantes de la cosmología actual.
La razón es sencilla: dos métodos independientes parecen ofrecer resultados diferentes sobre una de las propiedades fundamentales del universo.
El James Webb no resolvió por completo el problema. En cambio, sus observaciones ayudaron a hacerlo todavía más interesante al aportar datos que permiten comprobar con mayor precisión algunas de las mediciones anteriores.
Los próximos estudios serán fundamentales. Los astrónomos continuarán observando galaxias, estrellas y supernovas para intentar reducir las incertidumbres y determinar si la discrepancia desaparece o permanece.
¿Qué podría pasar si la Tensión de Hubble se confirma?
Si futuras observaciones confirman que la diferencia es real y no puede explicarse mediante errores sistemáticos, los científicos podrían encontrarse ante una de las pistas más importantes sobre una posible modificación del modelo cosmológico.
Eso podría llevar a revisar aspectos relacionados con la materia oscura, la energía oscura, la evolución del universo temprano o incluso con las leyes físicas que describen el cosmos a gran escala.
Por ahora, no existe una respuesta definitiva.
Lo que sí está claro es que el Telescopio James Webb está proporcionando una nueva herramienta para poner a prueba nuestras ideas sobre el universo. Y mientras más precisas sean las observaciones, más cerca estarán los científicos de descubrir si la Tensión de Hubble es simplemente un problema de medición o la señal de que todavía hay algo fundamental del cosmos que desconocemos.
La gran pregunta que sigue abierta
La Tensión de Hubble no significa que los científicos hayan descubierto que el universo funciona de una manera completamente diferente. Tampoco implica que el modelo cosmológico estándar haya quedado descartado.
Lo que plantea es una pregunta mucho más interesante: ¿por qué dos de las mejores formas que tenemos para medir la expansión del universo no coinciden?
El James Webb permitió revisar una parte fundamental de ese problema y, por ahora, la discrepancia continúa.
En los próximos años, nuevas observaciones podrían ayudar a resolver el misterio. Si la diferencia persiste, podría convertirse en una de las claves para comprender mejor el origen, la evolución y el futuro del universo.
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