La Cosmología Tal Vez Está a Punto de Cambiar | La Tensión de Hubble
Hoy vamos a hablar de un problema de actualidad, un misterio que tiene a astrofísicos y cosmólogos
de todo el planeta peleados y trabajando en una solución. Puede incluso que sea el umbral
que detone una nueva revolución en cómo entendemos el Universo.
Pero empecemos con una analogía: imaginad un autobús que hace siempre el mismo recorrido,
desde la estación hasta la casa de nuestros protagonistas. Estos dos se han propuesto
un reto: averiguar cuál es la velocidad del autobús. Cada uno ha decidido hacerlo de
maneras distintas. El primero lo va a conseguir fotografiando
el autobús cuando venga de lejos, antes de frenar. Con su camara le saca unas cuantas
fotos, y a partir del cambio de posición en las imágenes deduce la velocidad que lleva.
El segundo opta por otro método: él conoce bien la ciudad y sabe los posibles caminos
que puede recorrer el autobús para llegar a la estación, asi que supone que está recorriendo
el más razonable de todos. Además cuenta con algunos testigos que lo han visto pasar
por allí. Asi que, sabiendo la distancia total que va a recorrer solo tiene que pulsar
su cronómetro cuando el autobús empiece la ronda y pararlo cuando vuelva. Divide la
distancia por tiempo y boom tiene la velocidad. Lo que pasa es que cuando los dos ponen en
común la cifra que han hallado se dan cuenta de que no coincide. Tampoco es para tirarse
de los pelos, pero es una discrepancia apreciable. Al principio piensan que es una cuestión
de precisión: el primero le dice al segundo que el reloj y el mapa que utiliza para hacer
la estimación son una birria y que si utilizara medidas GPS y un mejor cronómetro fijo que
le saldría su número. A su vez, el segundo le dice al primero que si invirtiera en una
cámara, un objetivo mejor y saliera más días a tomar fotos podría deducir con mucha
más fidelidad la velocidad, seguramente acercándose a su cifra.
Así que con los años los dos van mejorando su instrumental y se vuelven más habilidosos
en hacer su tarea, esperando a que una de las posibles velocidades se imponga. Hasta
que llega un momento en el que cada uno se da cuenta que están tan chetados, su tecnología
es tan precisa y baja en errores que no es posible que haya un entendimiento entre los
dos métodos. No hay un punto medio de encuentro: ambas maneras de hallar la velocidad del autobús
están dando con certeza valores diferentes. Y es aquí cuando empieza la batalla: el segundo
le acusa al primero de que su método sí está lleno de errores que está subestimando
por completo, que su calibración está mal, que no tiene bastantes fotos y que medir distancias
tan lejanas es mucho más delicado. Pero el primero le acusa al segundo de que todo su
método recae en una suposición que puede estar mal: que el autobús recorre el camino
más razonable. ¡Y quien sabe! A lo mejor el conductor se desvía para tomarse un carajillo:
la ruta podría ser más rocambolesca de la que estamos suponiendo.
Esta pelea entre dos bandos es precisamente lo que está pasando en congresos alrededor
de todo el mundo. El objeto de discusión, por supuesto, no
es la velocidad de ningún autobús. Es la velocidad a la que mismisimo espacio crece,
el ritmo al que el Universo se expande hoy en día. Ese número está reflejado en una
cantidad llamada la constante de Hubble, y al igual que con el autobús tiene distintas
maneras de medirse. Por un lado tenemos a varias colaboraciones
de astrofísicos que se dedican a cartografiar las galaxias cercanas para ver cuánto se
alejan dependiendo de su posición, lo que revela el ritmo al que crece el espacio. Hacer
este mapa del Universo es complejo y sutil, como ya hablamos en un vídeo anterior. Llamemos
a este grupo el Equipo Cerca, ya que tratan de medir los objetos en un entorno próximo
a nosotros. Por otro lado tenemos la estrategia contraria
del Equipo Lejos: en vez de ver que nos dice el Universo más cercano, ellos analizan que
nos cuentan las zonas más lejanas del cosmos. Y, como hemos hablado muchas veces, mirar
en las profundidades del espacio es mirar al pasado, es recibir la luz de eventos que
sucedieron hace miles de millones de años. Es ver el Universo cuando estaba en un estado
larvario, comprimido en un gigantesco plasma. Y tenemos una foto de las fases finales de
este plasma: el famoso fondo cósmico de microondas. Como ya os conté en otro vídeo, de las pequeñas
manchas de esta foto uno puede deducir de qué estaba hecho este plasma y una vez sabes
esto puedes predecir como va a reaccionar el espacio a estas sustancias, a qué ritmo
se va a expandir a lo largo de toda su historia. Esta predicción no es nada fácil y requiere
de información extra de otras improntas dejadas por procesos ancestrales; todo para tener
una respuesta certera. Pero, dicho grosso modo, el estudio del fondo de microondas y
el universo primitivo nos permite predecir el ritmo de expansión en la actualidad; nos
permite deducir cuál es la constante de Hubble. Problema: tras años de investigación, resulta
que los resultados de ambos equipos difieren. Históricamente ambos convivían, aunque mirándose
por el rabillo del ojo. Los errores de los dos eran tan grandes que sus barras se solapaban:
en la incertidumbre había un lugar para la concordia. Pero en los últimos años los
errores se han reducido tanto que la guerra ha estallado. La diferencia, como véis, no
es una barbaridad... Pero está ahí. Y revela que al menos uno de los equipos se está equivocando.
Hay una tensión. Lo cercano contra lo lejano. Lo moderno contra lo antiguo.
Algunos investigadores del Equipo Lejos opinan que el problema está en que el Equipo Cerca
necesita cartografiar muchos más objetos y mejor distribuidos por la bóveda celeste.
Se apunta a que algunas mediciones han sido demasiado locales y que puedan haber sido
enturbiadas por fenómenos gravitacionales que nada tienen con la expansión del Universo.
Mientras, algunos investigadores del Equipo Cerca creen que es más probable que las suposiciones
teóricas del Equipo Lejos estén fallando. Y es que para predecir la constante de Hubble
del fondo de microondas uno tiene que partir de que entiende bien qué es lo pasó en el
plasma ancestral: qué sustancias estaban presentes, qué procesos sucedieron… Si
algo falla o falta aquí, la predicción se ve comprometida. Es como si tuvieras que diseñar
un puente pensando que se va a usar un cemento concreto cuando luego se utilizan tres muy
distintos, lo más seguro es que ese puente se derrumbaría porque tus cálculo no lo
han tenido en cuenta. Es decir que esta determinación del ritmo
de expansión es lo que se llama “dependiente del modelo”, no es un método en el que
coges un instrumento y simplemente se mide una cantidad; es una forma indirecta que requiere
que la física que suponemos que sucedió en los primero momentos del Universo esté
bién. Esta física es el paradigma moderno de la cosmología, el modelo Lambda CDM (que
básicamente quiere decir que el Universo está dominado por un tipo concreto de Energía
Oscura y por un tipo concreto de Materia Oscura). Este modelo es muy robusto, no tiene competidores
reales y ha cosechado grandes éxitos, entre ellos predecir correctamente la forma de las
grandes estructuras del cosmos o la cantidad de helio que se formó en el Universo joven.
Pero para algunos científicos del Equipo Cerca que no consiga igualar su cifra es una
evidencia de que el modelo necesita ser mejorado, lo que ha detonado que montones de físicos
teóricos propongan modificaciones: tal vez haya que cambiar el comportamiento de la energía
o la materia oscura, tal vez es que existen otras partículas que fueron importantes en
el plasma ancestral, tal vez ocurrieron entonces nuevas interacciones que ni pensamos o tal
vez la curvatura del cosmos no sea tan nula como parece. Hay propuestas hay raudales.
Así que, ¿estamos en la antesala de una revolución? Bueno, si miramos al pasado los
grandes cambios en la física comenzaron con pequeñas incomodidades como esta. Pero muy
pronto sabremos más. Como nos contó Juan, desde hace tiempo se llevan gestando nuevos
métodos para hallar la constante de Hubble: la punta de las gigantes rojas, los megamásers
incluso el uso de las ondas gravitacionales como sirenas estándar; formas totalmente
distintas con sus bondades y sus maldades. En esencia harán que esta batalla ya no sea
de solo dos equipos, arrojando mucha luz a cuál es la cifra correcta.
Y oye si al final resulta que el Equipo Cerca tiene razón, que Lambda CDM no es el final
del camino y que le tenemos que dar un vuelco a nuestra imagen global del Universo, ¡bienvenido
sea! De hecho no sería nada muy inesperado. Llevamos solo unas décadas observando el
Universo a lo grande, en las grandes escalas, ¡podemos encontrarnos cualquier cosa!
Es precisamente esta sensación de misterio lo que hace que todos los científicos, sin
importar el equipo al que pertenecen, pongan todas las cartas sobre la mesa para descubrir
cuál es la solución. No quiero que os vayáis de este vídeo pensando que esto es como un
debate entre políticos, en el que nadie reconoce sus debilidades y se premia dejar mal al contrario.
No. Esto es más como un partido de fútbol amistoso, en el que ambos equipos dan todo
lo que tienen para que gane el mejor, para que gane la verdad, por mucho que esto signifique
que alguien esté equivocado. Principalmente porque estar equivocados… ¡es precisamente
lo que buscan los científicos! Esto es algo super bonito de la ciencia: ¡nos
encantan los cambios! Nos encanta que venga la Madre Naturaleza y desafíe lo que sabemos
sobre ella, planteándonos nuevos retos, problemas y misterios.
El mundo sigue lleno de ellos y las profundidades del espacio acaban de abrir sus puertas…
Además de todo eso, si resulta que toda la cosmología está mal… Alguien va a tener
que HACER VÍDEOS AL RESPECTO $$$$$$$$$ Ok, no. ¿Qué pensáis vosotros? ¿Qué os
dicen vuestras tripas? ¿Os alineais con el Equipo Cerca o con el Equipo Lejos? Dejadmelo
en comentarios y cuando haya una actualización del tema os aseguro que la veréis aquí en
QuantumFracture. Y ya sabéis si queréis más ciencia solo tenéis que suscribiros.
Y gracias por vernos.
