Los astrónomos han identificado dos supernovas cuya luz, dividida por lentes gravitacionales, reaparecerá durante los próximos 60 años, ofreciendo una oportunidad única para medir la tasa de expansión del universo con una precisión sin precedentes. Este experimento natural podría ayudar a resolver un conflicto de larga data en cosmología: la “tensión de Hubble”, donde diferentes métodos arrojan valores contradictorios sobre la rapidez con la que se expande el universo.
El retraso del tiempo cósmico
El fenómeno detrás de este avance es la lente gravitacional. Los cúmulos masivos de galaxias actúan como lupas cósmicas, doblando y dividiendo la luz de supernovas distantes en múltiples imágenes. Cada imagen recorre un camino diferente a través del espacio-tiempo, lo que lleva a diferentes tiempos de llegada. Una supernova, denominada SN Ares, explotó hace casi 10 mil millones de años; su luz ya ha llegado a la Tierra. Sin embargo, dos imágenes adicionales de Ares llegarán en aproximadamente 60 años debido a la extrema dilatación del tiempo gravitacional.
Se espera que la otra supernova, SN Athena, reaparezca en los próximos uno o dos años. Aunque menos precisa que Ares, Atenea servirá como prueba de validación para nuestros modelos cosmológicos.
Por qué esto importa: la tensión del Hubble
El universo parece expandirse a diferentes ritmos dependiendo de cómo lo midan los científicos. Las observaciones del fondo cósmico de microondas (el resplandor del Big Bang) sugieren una tasa de expansión de 67 kilómetros por segundo por megaparsec. Sin embargo, las mediciones utilizando estrellas variables cefeidas (candelas estándar) dan una velocidad más rápida de 73 kilómetros por segundo por megaparsec.
Esta discrepancia, conocida como tensión de Hubble, es un problema importante en la cosmología moderna. Podría indicar que nuestra comprensión del universo es incompleta o que existen errores sistemáticos desconocidos en nuestras mediciones.
El programa VENUS y el papel del JWST
El descubrimiento de SN Ares y SN Athena es el resultado del programa Vast Exploration for Nascent, Unexplored Sources (VENUS), que utiliza el Telescopio Espacial James Webb (JWST). VENUS apunta específicamente a cúmulos de galaxias densos, maximizando las posibilidades de encontrar estos raros eventos gravitacionales.
“Las potentes lentes gravitacionales transforman los cúmulos de galaxias en los telescopios más potentes de la naturaleza”, afirma Seiji Fujimoto, investigador principal del programa VENUS.
Antes de VENUS y JWST, se habían descubierto menos de diez supernovas de este tipo. Desde julio del año pasado, VENUS ya ha identificado ocho nuevas supernovas con lentes en solo 43 observaciones, duplicando el tamaño de muestra conocido.
Mirando hacia el futuro: una medición autoconsistente
La ventaja clave de este enfoque es que proporciona un “paso único y autoconsistente” para medir la expansión del universo. Al comparar los tiempos de llegada previstos de las imágenes obtenidas con la lente con los tiempos reales observados, los científicos pueden refinar sus estimaciones de la constante de Hubble independientemente de otros métodos. Esto es crucial en un campo donde los errores sistemáticos son difíciles de descartar.
El destino final del universo está en juego. Si la energía oscura se debilita, la expansión podría eventualmente revertirse y convertirse en una contracción. Medir la tasa de expansión del universo con mayor precisión no sólo ayudará a resolver la tensión de Hubble sino que también arrojará luz sobre la evolución a largo plazo del cosmos.
