En una publicación reciente escribí sobre un estudio que argumentaba que la energía oscura no es necesaria para explicar los desplazamientos al rojo de las supernovas distantes. También mencioné que aún no deberíamos descartar la energía oscura, porque hay varias medidas independientes de expansión cósmica que no requieren supernovas. Efectivamente, un nuevo estudio ha medido la expansión cósmica sin tanta molestia con las supernovas. El estudio confirma la energía oscura, pero también plantea algunas preguntas.
En lugar de medir el brillo de las supernovas, este nuevo estudio analiza un efecto conocido como lente gravitacional. Como la gravedad es una curvatura del espacio y el tiempo, un haz de luz se desvía cuando pasa cerca de una gran masa. Este efecto fue observado por primera vez por Arthur Eddington en 1919 y fue una de las primeras confirmaciones de la relatividad general.
Algunas veces este efecto ocurre en una escala cósmica. Si una supernova distante está muy por detrás de una galaxia, la luz del cuásar se dobla alrededor de la galaxia en primer plano, creando múltiples imágenes del cuásar. Es esta lente gravitacional de los quásares distantes que fue el foco de este nuevo estudio.
Entonces, ¿cómo mide esto la expansión cósmica? Cada imagen con lente de un cuásar cerca de una galaxia es producida por la luz que recorrió un camino diferente alrededor de la galaxia. Algunos caminos son más largos y otros más cortos. Entonces, la luz del cuásar tarda una cantidad diferente de tiempo en llegar a nosotros. Los cuásares no solo producen un flujo constante de luz, sino que parpadean ligeramente con el tiempo. Al medir el parpadeo de cada imagen de quásar con lente, el equipo midió la diferencia de tiempo de cada ruta y, por lo tanto, la distancia de cada ruta.
Conociendo la distancia de cada ruta de imagen, el equipo podría calcular el tamaño de la galaxia. Eso es diferente de su tamaño aparente. Dado que el universo se está expandiendo, la imagen de la galaxia se extiende hacia nosotros, por lo que la galaxia parece más grande de lo que realmente es. Al comparar el tamaño aparente de la galaxia con su tamaño real calculado por el cuásar con lentes, usted sabe cuánto se ha expandido el cosmos. El equipo hizo esto con muchos cuásares con lentes y pudo calcular la tasa de expansión cósmica.
La expansión cósmica se expresa típicamente por la constante de Hubble. Esta última investigación obtuvo un valor de 74 (km / s) / Mpc para la constante de Hubble, que es un poco más alta que las mediciones de supernovas. Dado el rango de incertidumbre, las medidas de supernova y lente están de acuerdo.
Pero estas medidas no concuerdan con otras medidas, como las del fondo cósmico de microondas, que dan un valor de alrededor de 67 (km / s) / Mpc. Este es un gran problema. Ahora tenemos múltiples medidas de la constante de Hubble utilizando métodos completamente independientes, y no están de acuerdo. Nos estamos moviendo más allá de lo que se llama Tensión del Hubble en absoluta contradicción.
Por lo tanto, ajustar los resultados de las supernovas no elimina la energía oscura. Todavía parece que la energía oscura es muy real. Pero ahora está claro que hay algo que no entendemos al respecto. Es un misterio que más datos podrían resolver eventualmente, pero en este momento más datos nos dan más preguntas que respuestas.
Referencia: Wong, Kenneth C. y col. "H0LiCOW XIII. Una medición del 2,4% de H0 de los cuásares con lentes: 5.3 tensión de sigma entre las sondas del Universo temprano y tardío ".
