El telescopi Webb confirma que la taxa d’expansió de l’Univers continua sent una gran incògnita

El Telescopi Espacial James Webb va mesurar la velocitat a la qual s’expandeix l’Univers, confirmant les dades que havia obtingut prèviament el telescopi Hubble: no és possible determinar una taxa d’expansió definitiva en forma, perquè diferents maneres de mesurar l’expansió del cosmos donen resultats diferents. A més, aquests valors no coincideixen amb el predit a partir de la resplendor del Big Bang.

Un nou estudi publicat recentment a arXiv i acceptat per a la seva publicació a ‘The Astrophysical Journal’ reflecteix els mesuraments realitzats per un grup de científics, utilitzant el Telescopi Espacial James Webb (JWST), per determinar la taxa d’expansió de l’Univers, un dels paràmetres fonamentals per comprendre l’evolució i el destí final del cosmos. 

També coneguda com la constant de Hubble, aquesta taxa que indica la velocitat a la qual s’expandeix el cosmos ha creat diverses polèmiques en la comunitat científica. És que tant els mesuraments realitzats anteriorment pel telescopi Hubble com aquests últims efectuats amb el JWST mostren una sèrie d’incongruències, que fan impossible arribar a un acord definitiu sobre el ritme al qual s’estaria expandint en aquest moment l’Univers.

Una tensió que creix

Aquestes divergències han creat la denominada «tensió de Hubble», que ara sembla intensificar-se amb els nous resultats del telescopi Webb. El concepte indica que existeixen diferències entre el valor de la constant o taxa d’expansió mesurada amb una àmplia gamma d’indicadors de distància independents, tant entre aquests indicadors com amb relació a la taxa d’expansió còsmica que prediuen les teories establertes, a partir dels «ecos» de l’esclat inicial o Big Bang.

Segons una nota de premsa de l’Institut de Ciències del Telescopi Espacial, als Estats Units, la nova investigació liderada per Adam Riess, Premi Nobel de Física el 2011, va fer servir observacions del telescopi Webb per millorar la precisió dels mesuraments sobre la velocitat d’expansió de l’Univers, que havien sigut realitzades prèviament mitjançant el telescopi Hubble. 

Existeixen diverses formes per intentar determinar el ritme al qual s’expandeix el cosmos. Una manera és observar relíquies de l’Univers primerenc, com la llum sobrant en el fons còsmic de microones. Una altra possibilitat és mediar les distàncies a objectes amb brillantor intrínseca coneguda, com les supernoves de Tipus Ia o les estrelles variables Cefeides, la llum de la qual fluctua amb una regularitat lligada a la seva pròpia brillantor.

Un misteri que podria desembocar en nous coneixements

Aquest últim indicador va ser l’elegit per Riess i els seus col·legues, el qual va determinar que la «tensió de Hubble» continua sense resoldre’s. «Els mesuraments de Webb han reduït dràsticament el soroll en els mesuraments de Cefeides, a causa de la resolució de l’observatori en longituds d’ona de l’infraroig pròxim. No obstant, els resultats encara no expliquen per què l’Univers sembla expandir-se tan ràpidament», va indicar Riess en el comunicat. 

Podem predir la taxa d’expansió del cosmos observant la seva imatge inicial, el fons còsmic de microones, i després fent servir el nostre millor model de com creix al llarg del temps, per precisar com de ràpid s’hauria d’expandir l’Univers en l’actualitat. El fet és que les mesures actuals de la taxa d’expansió superen significativament la predicció elaborada a partir de l’efecte del Big Bang. 

Notícies relacionades

La sequera a l’Amazones deixa veure rostres humans antics i desconeguts

Descobreixen microplàstics incrustats en teixits de balenes i dofins

Per a Riess, aquesta divergència confirmada amb les dades del JWST mostra que existeix una cosa que no estem entenent en la dinàmica còsmica: «pot indicar la presència d’energia fosca o matèria fosca exòtica, obligar a una revisió de la nostra comprensió de la gravetat o marcar la presència d’una partícula o camp únic». En qualsevol dels casos, tot indica que la «tensió de Hubble» pot ser l’inici d’una sèrie de descobriments amb el potencial de canviar en profunditat la nostra comprensió del cosmos i la seva evolució.

Referència

Crowded No More: The Accuracy of the Hubble Constant Tested with High Resolution Observations of Cepheids by JWST. Adam G. Riess et al. arXiv (2023). Acceptat per a la seva publicació a ‘The Astrophysical Journal’. DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2307.15806