Nueva perspectiva sobre el modelo estándar

Diferencias en el valor de la constante de Hubble entre el Universo temprano (derecha) y tardío (izquierda). Image: NASA/JPL-Caltech/ESA/and the Planck Collaboration

Los astrofísicos sugieren la posibilidad de un crac en el modelo estándar

 

El modelo estándar se tambalea, según los astrofísicos. Puesto que ha aumentado la precisión de los resultados observacionales del Universo temprano y tardío, los expertos piensan que sería necesaria una nueva física para adaptarse a estos nuevos datos. Esa es la conclusión principal de un estudio publicado en Nature Astronomy y firmado por investigadores de la Universidad de Barcelona, la Universidad de California (Estados Unidos) y la Universidad Johns Hopkins (Maryland, Estados Unidos).

 

UB / El modelo estándar de cosmología describe gran número de observaciones de varios periodos del Universo, desde la nucleosíntesis primordial hasta la actual aceleración. No obstante, en la actualidad los parámetros cosmológicos de este modelo se están determinando con una precisión sin precedentes, y no puede garantizarse que el mismo modelo pueda seguir adaptándose a observaciones más precisas de los diversos períodos cósmicos.

Hay constancia del aumento de estas discrepancias, sobre todo en el valor de la constante de Hubble

«A medida que la precisión aumenta, hay que preguntarse si aparecerán fisuras en el modelo estándar», comenta Licia Verde, investigadora ICREA en el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB). «Si las discrepancias persisten conforme avanzan las observaciones en tiempos cosmológicos iniciales y tardíos, habrá un modelo estándar más amplio, lo que podría conducir al descubrimiento de una nueva física», añade Verde.

Hay constancia del aumento de estas discrepancias, sobre todo en el valor de la constante de Hubble. En un encuentro científico en julio, se presentaron los diversos resultados observacionales de este parámetro obtenidos mediante distintas técnicas: estrellas variables cefeidas, retrasos en el tiempo gravitacional, la punta de la rama gigante roja, megamáseres, estrellas variables Mira ricas en oxígeno, y fluctuaciones de luz superficial (SBF), lo que supone una serie de seis nuevos datos obtenidos en los últimos meses.

Aparecen diferencias sustanciales respecto a los valores del Universo temprano (entre 4,0 σ y 5,8 σ) —cuando era 1.100 veces más pequeño que ahora

En el artículo que publica Nature Astronomy, los astrofísicos presentan un resumen de dichos datos para demostrar que, combinando tres enfoques independientes para medir la constante de Hubble (H0) en el Universo tardío —cuando el cosmos era la mitad de lo que es ahora—, aparecen diferencias sustanciales respecto a los valores del Universo temprano (entre 4,0 σ y 5,8 σ) —cuando era 1.100 veces más pequeño que ahora, es decir, antes de la recombinación de materia y después de la radiación cósmica de fondo.

«Esta controversia comenzó en 2013, pero casi nadie hizo caso. Ahora estamos en esta diferencia “mágica” de 5 σ, y es cuando a los investigadores les han saltado las alarmas. Por otra parte, esto muestra que las discrepancias no dependen del uso de ningún método, equipo o fuente. Por tanto, la opción más plausible serían las ideas teóricas que explican la discrepancia centrándose en una nueva física en la década cosmológica de la expansión, anterior a la recombinación», concluye Licia Verde.

Referencia bibliográfica: 
L. Verde, T. Treu, A. G. Riess. «Tensions between the early and the late Universe». Nature Astronomy, septiembre de 2019. Doi: 10.1038/s41550-019-0902-0

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