¡El Big Bang existió! El telescopio James Webb confirma importante predicción encontrada por el Hubble

En diciembre de 2021 se lanzó el telescopio espacial James Webb (JWST) como parte de un proyecto que tiene como objetivo comprender los primeros momentos del universo. La idea es que James Webb nos permitiría observar galaxias muy distantes que mostrarían cómo era el universo en los primeros cientos de millones de años. Esto se debe a la capacidad del telescopio para observar longitudes de onda en el infrarrojo.

Con observaciones de un universo tan joven, el James Webb permitiría comprender cómo evolucionó el universo a lo largo de estos 13.800 millones de años. Uno de los conceptos más importantes es la tasa de expansión del universo, que indica cuánto se está expandiendo el espacio-tiempo. La constante de Hubble se utiliza para describir esta velocidad y se basa en la relación entre la velocidad de las galaxias y sus distancias al Sistema Solar. Sin embargo, determinar el valor con precisión es un desafío en el campo de la astronomía que se conoce como el “tensión de Hubble”.

Con datos de James Webb, los astrónomos pudieron calcular otra estimación de la constante de Hubble. Según el resultado encontrado, el valor es prácticamente el mismo que el encontrado con el telescopio Hubble que fue lanzado con este objetivo en los años 90. Esta confirmación de los datos del Hubble supone un paso más hacia la comprensión de la expansión del universo y quizás resolver la crisis cosmológica actual.

Constante de Hubble

La constante de Hubble es una medida importante en cosmología ya que describe la tasa de expansión del universo. Fue propuesta por el astrónomo Edwin Hubble en 1929 cuando observó, por primera vez, que cuanto más lejos está la galaxia, más rápido se aleja de nosotros. Esta fue una de las primeras observaciones que demostró que el universo se está expandiendo y cambió el curso de la cosmología para siempre.

Aunque parezca sencillo, medir la constante de Hubble es un desafío actual en cosmología porque requiere datos muy sensibles. Se utilizan varios métodos para medir la constante de Hubble, y la técnica más conocidas es el uso de supernovas Ia. Además, también se puede utilizar el fondo cósmico de microondas. Sin embargo, los resultados obtenidos con diferentes métodos han arrojado resultados diferentes, creando una tensión conocida como “tensión de Hubble”.

Crisis cosmológica

La “tensión del Hubble” es parte de un fenómeno conocido como crisis cosmológica donde los datos observacionales divergen de los modelos teóricos. Una de las principales formas de cálculo, utilizando supernovas, da un resultado cercano a 73 km/s/Mpc, mientras que otra forma conocida, utilizando la radiación cósmica de fondo, da 67 km/s/Mpc. A pesar de los valores cercanos, la diferencia es importante en los modelos cosmológicos.

Lo que llama la atención es que ambos métodos son precisos pero la discrepancia aún ocurre. Algunos astrofísicos sostienen que puede haber limitaciones en el modelo cosmológico estándar y otros sostienen que el problema estaría en los datos o en la línea de visión que tenemos sobre la Vía Láctea. La idea es que, con nuevos telescopios, los datos sigan siendo más precisos y la crisis cosmológica poco a poco empiece a resolverse.

La controversia del JWST

Los resultados del JWST llaman la atención porque el telescopio ya fue objeto de controversia a mediados de 2022. Cuando se publicaron los primeros resultados del telescopio, circularon varios canales y noticias afirmando que había "confirmado que el Big Bang no existió". Sin embargo, las acusaciones eran incorrectas y surgieron luego de malas interpretaciones sobre algunos artículos que se publicaron en su momento.

La razón fue que los datos del JWST mostraron galaxias más grandes y más evolucionadas de lo esperado para el universo temprano. Los astrónomos han publicado artículos argumentando que es necesario revisar la teoría de la formación y evolución de las galaxias. Esta parte de la astronomía siempre ha sido tema de discusión y uno de los objetivos del JWST era comprender mejor cómo se formaron las galaxias en el inicio del universo. Ninguno de los datos tiene evidencia que vaya en contra del modelo del Big Bang.

Nuevo resultado

Un artículo publicado recientemente utilizó datos del JWST sobre estrellas variables y supernovas de tipo Ia. Estos objetos funcionan como "velas estándar" porque la luminosidad está bien descrita en teoría y midiendo el brillo aparente es posible calcular la distancia al objeto. El grupo utilizó estas observaciones para realizar un cálculo de la constante de Hubble.

Los investigadores llegaron a una estimación de 72,6 ± 2,0 km/s/Mpc, que es un valor muy cercano al obtenido por los datos del Hubble, que estima un valor de 72,8 km/s/Mpc. Incluso con el bajo número de observaciones de supernovas del JWST, los resultados iniciales ya indican coherencia entre las estimaciones de ambos telescopios. Esta coherencia es importante en cosmología y se espera que cuando haya más datos disponibles, se realizará un nuevo cálculo.

¿Ocurrió entonces el Big Bang?

La teoría del Big Bang es la explicación del inicio del universo y fue propuesta después de varias observaciones que muestran que el universo se está expandiendo. Desde las observaciones de Hubble en la década de 1920, otras observaciones han seguido confirmando la teoría del Big Bang. Uno de ellos es la radiación cósmica de fondo de microondas descubierta en 1965, que sería un eco de los primeros momentos del universo.

Otras observaciones, como las proporciones de elementos como el hidrógeno y el helio, concuerdan con cálculos basados en la teoría del Big Bang. Diferentes experimentos y observaciones precisas coinciden con las predicciones de esta teoría. E incluso si una observación no está de acuerdo, no es suficiente para que la teoría del Big Bang caiga fácilmente porque es muy sólida.

Fuentes y referencias de la noticia:

Riess et al. 2024 JWST Validates HST Distance Measurements: Selection of Supernova Subsample Explains Differences in JWST Estimates of Local H0 The Astrophysical Journal.