Comprensión de la cosmografía de retardo de tiempo
La cosmografía con retardo de tiempo es una técnica que aprovecha la lente gravitacional de los cuásares para medir la constante de Hubble (H0). Cuando una galaxia masiva se encuentra entre la Tierra y un quásar distante, su campo gravitacional desvía la luz del quásar, creando múltiples imágenes. Estas imágenes toman caminos diferentes y, por lo tanto, llegan en momentos diferentes debido a las diferentes distancias y al potencial gravitacional que atraviesan. Al medir estos retrasos temporales, los astrónomos pueden inferir la tasa de expansión del universo.
El Proyecto TDCOSMO 2026
El proyecto TDCOSMO 2026 ha utilizado este método con notable precisión, examinando 11 quásares con lentes para derivar un valor de H0 de 71,1 km/s/Mpc, con una incertidumbre de sólo el 3 % (±2,4/-2,3 km/s/Mpc). Esta medición es independiente de la tradicional escala de distancias cefeidas, que ha sido la piedra angular de la medición de distancias cósmicas pero también una fuente de posibles errores sistemáticos.
Los datos del Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Telescopio Espacial James Webb (JWST), combinados con observaciones de cinemática estelar del Very Large Telescope (VLT) y el Observatorio Keck, han sido fundamentales para lograr estos resultados. El uso de conjuntos de datos tan diversos ayuda a mitigar los sesgos individuales, mejorando la solidez de los hallazgos.
Abordar la degeneración de las láminas de masa
Uno de los desafíos de las lentes gravitacionales es la degeneración de la hoja de masa, un fenómeno en el que diferentes distribuciones de masa pueden producir efectos de lentes similares. Esta degeneración complica la determinación precisa de H0. TDCOSMO 2026 aborda esto empleando modelos de lentes sofisticados e incorporando cinemática estelar, que proporciona restricciones adicionales en la distribución de masa de las galaxias lentes.
La persistente tensión del Hubble
La tensión de Hubble se refiere a la discrepancia entre el valor H0 derivado de las primeras observaciones del universo, como las del satélite Planck, y el valor obtenido de mediciones locales. Los datos de Planck, que se basan en la radiación cósmica de fondo de microondas, sugieren un H0 más bajo, de alrededor de 67,4 km/s/Mpc. Por el contrario, los hallazgos de TDCOSMO 2026 están en línea con otras mediciones locales, como las del equipo SH0ES que utilizan variables Cefeidas, que también sugieren un valor más alto.
A pesar de la precisión de las mediciones de TDCOSMO 2026, la tensión con los datos de Planck persiste. El proyecto informa una tensión de 3,7 sigma cuando se combina con los datos de Oscilaciones Acústicas Bariónicas (BAO) del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), y una tensión de 2,7 sigma cuando se excluye por completo la escala de distancias. Estas importantes discrepancias sugieren que puede haber nueva física más allá de los modelos cosmológicos actuales o errores sistemáticos no reconocidos en las mediciones.
Implicaciones para la cosmología
Los resultados de TDCOSMO 2026 son cruciales para la cosmología, ya que proporcionan una verificación independiente del valor local de H0 sin depender de la escala de distancias de las Cefeidas. Esto refuerza los argumentos a favor de una discrepancia real entre las mediciones locales y tempranas del universo. Resolver la tensión de Hubble es esencial para nuestra comprensión de la historia de la expansión del universo y podría tener profundas implicaciones para las teorías cosmológicas.
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