El Telescopio Espacial James Webb (JWST) podría estar acercando a los científicos a resolver una de las mayores controversias en la cosmología: la tasa de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble. Esta se mide principalmente mediante dos métodos: uno basado en supernovas y otro en la radiación cósmica de fondo. 

Sin embargo, ambos métodos han estado en desacuerdo durante la última década, lo que ha generado lo que se denomina «la tensión de Hubble». Si esta discrepancia es real y no un error de medición, podría cambiar radicalmente la forma en que se entiende el universo. 

Los dos estudios 

Dos nuevos estudios recientes, realizados por equipos clave en esta discusión, están alimentando la esperanza de que las observaciones adicionales del JWST sobre ciertos tipos de estrellas y supernovas podrían finalmente resolver esta cuestión. Los trabajos están disponibles en ArXiv, aquí y aquí.

Sin embargo, los equipos aún no están de acuerdo en si esta tensión existe. Un equipo, liderado por Wendy Freedman de la Universidad de Chicago, sostiene que no hay pruebas contundentes de la tensión a partir de los datos del JWST. 

Por otro lado, el equipo de Adam Riess, de la Universidad Johns Hopkins, afirma que los datos del JWST refuerzan la idea de que las mediciones de los dos métodos están en conflicto.

A pesar de sus diferencias, ambos equipos han logrado un avance: se han puesto de acuerdo sobre las distancias a las galaxias cercanas, lo que es crucial para determinar la tasa de expansión del universo. Freedman lo describe como un progreso importante, ya que acordar en estos detalles les otorga más confianza de que están cerca de una resolución. 

Midiendo el Universo

El modelo cosmológico estándar, la teoría que los científicos utilizan para describir el universo, se basa en conceptos aún no bien comprendidos, como la materia oscura y la energía oscura. No obstante, este modelo ha sido muy exitoso para describir el cosmos. 

A partir de la luz más antigua del universo, la radiación cósmica de fondo, este modelo predice una tasa de expansión de 67 kilómetros por segundo por megapársec. Sin embargo, las mediciones basadas en supernovas, lideradas por Riess, calculan una tasa de aproximadamente 73 km/s/Mpc, lo que genera el conflicto.

Para calcular la tasa de expansión a través de supernovas, los cosmólogos deben medir las distancias a muchas supernovas lejanas utilizando estrellas pulsantes llamadas Cefeidas. Las observaciones del JWST, que ofrecen mejor resolución que el Telescopio Hubble, podrían ayudar a corregir errores en las mediciones.

Freedman, además de las Cefeidas, utilizó dos tipos adicionales de estrellas para medir distancias y encontró una tasa de expansión de alrededor de 70 km/s/Mpc, lo que se acerca a los resultados del fondo cósmico de microondas. 

A pesar de este avance en las mediciones de distancia, los equipos siguen en desacuerdo sobre la constante de Hubble. Esto podría deberse a la pequeña cantidad de datos disponibles del JWST hasta el momento. Los científicos esperan que más observaciones del JWST puedan resolver este enigma.