Puede que sea el telón para el Telescopio Cosmológico de Atacama (ACT), pero los datos finales de sus casi 20 años de observaciones han trazado una hoja de ruta para la futura investigación del cosmos. De hecho, los datos representan un importante paso adelante en nuestra comprensión de la evolución del universo, confirmando una disparidad compleja en las mediciones de la “constante de Hubble”, la velocidad a la que se expande el tejido mismo del espacio.
En pocas palabras, aquí está la disparidad: cuando se mide desde el universo local utilizando las conocidas como “supernovas de tipo 1a” como boyas de distancia estandarizadas, la constante de Hubble es igual a un número. Pero cuando se mide desde el cosmos distante usando una “luz fósil” como vara de medir, equivale a un número diferente. Esto se conoce como la “tensión del Hubble”.
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ACT permitió este avance al realizar mediciones precisas del Fondo Cósmico de Microondas (CMB), un fósil cósmico en forma de luz de microondas que llena el universo y que queda de un evento que ocurrió justo después del Big Bang. Estos mapas de polarización del CMB complementan los mapas de temperatura de esta luz fósil recopilados por la nave espacial Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) entre 2009 y 2013. La diferencia entre las dos formas de datos del CMB es que los mapas de polarización del ACT tienen una resolución mucho mayor.
“Cuando los comparamos, es un poco como limpiar tus gafas”, dijo en un comunicado Erminia Calabrese, cosmóloga de la Universidad de Cardiff y miembro de la colaboración de ACT.
La misión principal de Planck era medir la temperatura del CMB, y los científicos pretendían utilizar estos datos para comprender mejor las pequeñas variaciones en el CMB, que podrían indicar la composición del universo primitivo. Sin embargo, esta recopilación de datos dejó lagunas importantes, muchas de las cuales ahora han sido subsanadas por ACT.
“Es la primera vez que un nuevo experimento alcanza el mismo nivel de capacidad de observación que Planck”, dijo Thibaut Louis de la Universidad Paris-Saclay, Francia.
Lo que es especialmente impresionante de esta hazaña es el hecho de que, mientras Planck aprovechó su ubicación en el espacio para investigar el CMB, ACT estaba basado en la Tierra, aunque a 16.400 pies (5.000 metros) sobre el nivel del mar en la atmósfera seca del norte de Chile.
“Nuestros nuevos resultados demuestran que la constante de Hubble inferida de los datos de ACT CMB concuerda con la de Planck, no sólo de los datos de temperatura, sino también de la polarización, lo que hace que la discrepancia de Hubble sea aún más sólida”, dijo en el comunicado Colin Hill, cosmólogo de la Universidad de Columbia.
Con esta información a mano, los cosmólogos pueden avanzar aceptando que algo falta en el modelo LCDM y al mismo tiempo eliminar otros modelos que sugieren que la constante de Hubble es la misma en todo el cosmos. De hecho, los investigadores ya han comparado estos datos con algunos de esos principales modelos ampliados, con un resultado claro y decisivo.
“Los evaluamos de forma completamente independiente”, dijo Calabrese. No intentábamos derribarlos, sólo estudiarlos. Y el resultado es claro: las nuevas observaciones, a nuevas escalas y en polarización, prácticamente han eliminado el margen para este tipo de ejercicio. Reduce un poco el ‘patio de juego’ teórico”.
La investigación del equipo está disponible en el sitio de depósito de artículos arXiv, y también se publicaron dos artículos complementarios en el sitio.