L’Univers s’expandeix més ràpid del que es creia

L’Univers s’expandeix més ràpid del que fins ara es pensava, segons les últimes observacions fetes per la NASA amb el telescopi espacial Hubble. Concretament, aquest procés és entre un 5% i un 9% més ràpid del que havien estimat les observacions realitzades fins ara. Gràcies a l’observació detallada de galàxies llunyanes s’ha pogut determinar el ritme d’expansió de l’Univers amb una precisió sense precedents.

Adam Riess, que va obtenir el 2011 el premi Nobel de física per haver descobert que l’Univers no només s’expandeix sinó que ho fa de manera accelerada, és el principal autor de l’estudi publicat recentment a la revista Astrophysics Journal. En un comunicat de la NASA, el físic afirma: “Aquesta troballa és sorprenent i podria ser una pista important per entendre de què està fet el 95% de tot allò que no emet llum, com l’energia fosca, la matèria fosca i la radiació fosca”. La nova mesura, que no s’acaba d’ajustar als ritmes d’expansió obtinguts a partir de les dades aportades per la radiació còsmica de fons, encara amaga moltes incògnites. Aquesta radiació, que es va generar poc després del Big Bang i que encara avui es pot observar, prediu un ritme d’expansió més lent.

En cas que es mantingui aquesta discrepància, i com afirma Riess, “podríem no estar entenent realment quin és el contingut real de l’Univers”.

Algunes hipòtesis

Aquesta discrepància podria ser deguda al fet que l’energia fosca, que és la responsable de l’expansió accelerada de l’Univers, estigués exercint encara una força més gran del que es pensava.

Una altra possible explicació considera la presència de partícules de “radiació fosca” quan l’Univers era molt jove. Es creu que durant aquella època provocaven que l’expansió fos més lenta.

D’altra banda, la matèria fosca, que dóna forma a les galàxies, podria tenir característiques inesperades. També existeix la possibilitat que la teoria de la relativitat general d’Einstein, la teoria de la gravetat actual, fos incompleta i que fos necessària ampliar-la per incloure-hi els resultats de les noves observacions.

Com assegura Lucas Macri, de la Universitat de Texas A&M i coautor de l’estudi: “Sabem tan poca cosa sobre les parts fosques del cosmos que resulta imprescindible mesurar quin paper juguen en la història de l’expansió de l’Univers”.

Comparar galàxies

Per realitzar l’estudi s’han recollit dades de 19 galàxies diferents, que contenen dos tipus d’estrelles conegudes com a cefeides i supernoves de tipus Ia.

Les cefeides són estrelles que tenen pics de lluminositat amb períodes regulars que estan determinats per la seva brillantor real. Aquesta brillantor es compara amb la brillantor observada des de la Terra i permet mesurar així la distància a què es troben.

Les supernoves de tipus Ia són estrelles que acaben d’explotar amb prou brillantor per ser observades des de distàncies molt llunyanes. En total s’han observat al voltant de 2.400 cefeides i 300 supernoves de tipus Ia per avaluar el ritme d’expansió de l’Univers.

L’equip d’astrònoms de la NASA ha comparat les mesures d’aquestes distàncies amb l’expansió de l’espai mesurada per l’estirament de la freqüència de la llum emesa per les galàxies que s’allunyen del nostre planeta.

Amb aquestes dues mesures han establert un nou valor per a la constant de Hubble, el paràmetre que indica el ritme d’expansió de l’Univers, de 73,2 quilòmetres per segon per megaparsec (un megaparsec equival a 3,26 milions d’anys llum). Aquest valor implica que la distància entre dos objectes a l’espai necessàriament es dobla cada 9,8 mil milions d’anys.

Més precisió

La precisió amb què s’ha mesurat aquesta constant s’ha reduït a només el 2,4%, un percentatge considerablement més bo que en les mesures anteriors. Aquest refinament ha sigut possible gràcies a una millora en la determinació de les distàncies a galàxies llunyanes.

Entendre com s’expandeix l’Univers ens pot aportar informació sobre la seva composició a gran escala, segons Riess, “si coneixem la quantitat de matèria i energia fosca que hi havia a l’inici de l’Univers i interpretem correctament les lleis de la física poc després del Big Bang, llavors podem predir com de ràpid s’hauria d’expandir l’Univers avui”.

Héctor García és físic i investigador del CERN (Ginebra)