La tierra, el sistema solar, toda la Vía Láctea y las pocas miles de galaxias más cercanas a nosotros se mueven en una vasta "burbuja" que tiene un diámetro de 250 millones de años luz, donde la densidad media de la materia es la mitad que la del resto. del universo.
Esta es la hipótesis que plantea un físico teórico de la Universidad de Ginebra (UNIGE) para resolver un enigma que divide a la comunidad científica desde hace una década. Si el universo se está expandiendo (y parece que está en el estado actual), ¿a qué velocidad se está expandiendo?
Hasta ahora, al menos dos métodos de cálculo independientes han llegado a dos valores diferentes de alrededor del 10% con una desviación estadísticamente irreconciliable.
Este nuevo enfoque, publicado en la revista Physics Letters B, cancela esta divergencia sin recurrir a ninguna "nueva física".
El universo en expansión
El universo se ha estado expandiendo desde que ocurrió el Big Bang hace 13,8 millones de años. Es una teoría formulada por primera vez por el físico y canónigo belga Georges Lemaître (1894-1966) y demostrada por primera vez por Edwin Hubble (1889-1953).
En 1929, el astrónomo estadounidense descubrió que todas las galaxias se están alejando de nosotros y que las galaxias más distantes se están moviendo más rápido. Esto sugiere que hubo un tiempo en el pasado cuando todas las galaxias estaban en el mismo lugar, un tiempo que puede corresponder al Big Bang.
Esta investigación dio lugar a la ley de Hubble-Lemaître, incluida la constante de Hubble (H0), que indica la tasa de expansión del universo. El "problema" es que hay dos métodos en conflicto para calcular la expansión del universo.
Dos métodos, dos resultados diferentes
El primero se basa en el fondo cósmico de microondas: esta es la radiación de microondas que nos llega de todas partes, emitida cuando el universo se ha enfriado lo suficiente como para permitir que la luz circule libremente (unos 370.000 años después del Big Bang). Utilizando los datos precisos proporcionados por la misión espacial Planck y suponiendo que el universo es homogéneo e isótropo, se obtiene un valor de 67,4 para H0 utilizando la teoría general de la relatividad de Einstein para recorrer el escenario.
El segundo método de cálculo se basa en supernovas que aparecen esporádicamente en galaxias distantes. Estos eventos muy brillantes brindan al observador distancias muy precisas, un enfoque que permitió determinar un valor para H0 de 74.
Lucas Lombriser, profesor del Departamento de Física Teórica de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, explica: “Estos dos valores continuaron haciéndose más precisos durante muchos años sin dejar de ser diferentes entre sí. No pasó mucho tiempo para generar una controversia científica e incluso despertar la esperanza emocionante de que tal vez estábamos ante una “nueva física”. "
Para cerrar la brecha, el profesor Lombriser ha formulado la hipótesis de que el universo no es tan homogéneo como se afirma, una hipótesis que puede parecer obvia en escalas relativamente modestas.
A continuación otro: tras la idea de que se parte de una inmensa proyección holográfica y lo que haces parte de una inmensa computadora cuántica, aquí hay otro estudio. Lo bueno es que todos tienen su dignidad y una posibilidad estadística de existir.
No hay duda de que la materia se distribuye de manera diferente dentro de una galaxia que fuera. Sin embargo, es más difícil imaginar fluctuaciones en la densidad promedio de la materia calculada sobre volúmenes miles de veces más grandes que una galaxia, también considerada la íntima conexión entre ellos.
La "burbuja Hubble"
"Si estuviéramos en una especie de burbuja gigante", prosigue el profesor Lombriser, donde la densidad de la materia es significativamente menor que la densidad conocida para todo el universo, "habría consecuencias sobre las distancias de las supernovas y, en última instancia, sobre la determinación de H0".
Esta "burbuja de Hubble" debería ser lo suficientemente grande como para incluir la galaxia que sirve como referencia para medir distancias. Al establecer un diámetro de 250 millones de años luz para esta burbuja, el físico calculó que si la densidad de la materia en su interior fuera un 50% inferior a la del resto del universo, se obtendría un nuevo valor para la constante de Hubble, que por tanto coincidiría con la obtenida mediante el fondo cósmico de microondas.
"La probabilidad de tal fluctuación en esta escala es de 1 en 20 a 1 en 5", dice el profesor Lombriser, lo que significa que no es la fantasía de un teórico. "Hay muchas regiones como la nuestra en el vasto universo".
En resumen, diría que no es una burbuja. No jabón, quiero decir.
Referencias: Lucas Lombriser. Coherencia de la constante local de Hubble con el fondo cósmico de microondas. Letras de física B, 2020; 803: 135303 DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135303
