Últimamente ha habido un torbellino de comentarios que especulan que la aceleración del universo en expansión podría no ser real después de todo.

Sigue a la publicación de este mes de una nueva mirada a las supernovas en nuestro universo, que, según los investigadores, dan sólo una "detección marginal" de la aceleración del universo.

Esto parece ser un gran problema porque el Premio Nobel de 2011 fue otorgado a los líderes de dos equipos que utilizaron supernovas para descubrir que la expansión del universo se está acelerando.

Pero nunca había visto una tormenta así en una taza de té. El nuevo análisis, publicado en Informes científicos , apenas cambia el resultado original, pero le da un giro diferente (y en mi opinión engañoso).

Entonces, ¿por qué este nuevo artículo afirma que la detección de aceleración es "marginal"?

Bien, es marginal si solo usa un único conjunto de datos. Después de todo, la mayoría de los grandes descubrimientos son inicialmente marginales. Si fueran más obvios, habrían sido descubiertos antes.

La evidencia, hasta aquí

Los datos de supernova por sí solos podrían, con solo un ligero tramo, ser coherente con un universo que no acelera ni desacelera. Esto se ha sabido desde el descubrimiento original, y no está en disputa.

Pero si también agrega una información más, por ejemplo, que la materia existe, entonces no tiene nada de marginal. Claramente se requiere nueva física.

De hecho, si el universo no acelerara ni desacelerara en absoluto, que es una vieja propuesta revisada en este nuevo documento, todavía se necesitaría nueva física.

En estos días, el punto importante es que si toma todos los datos de supernovas y los tira a la basura, todavía tenemos amplia evidencia de que la expansión del universo se acelera.

Por ejemplo, en Australia hicimos un proyecto llamado WiggleZ, que durante cinco años hizo un estudio de las posiciones de casi un cuarto de millón de galaxias.

El patrón de las galaxias no es realmente aleatorio, así que usamos este patrón para colocar efectivamente un papel cuadriculado sobre el universo y medir cómo cambia su tamaño con el tiempo.

El uso de estos datos solo muestra que el universo en expansión se está acelerando, y es independiente de cualquier información de supernova. El Premio Nobel se otorgó solo después de que esto y muchas otras técnicas de observación confirmaron los hallazgos de la supernova.

Algo que falta en el universo

Otro ejemplo es el fondo cósmico de microondas (CMB), que es el resplandor remanente del Big Bang y es una de las mediciones observacionales más precisas del universo jamás realizada. Muestra que el espacio es muy parecido al plano.

Mientras tanto, las observaciones de las galaxias muestran que simplemente no hay suficiente materia o materia oscura en el universo para hacer que el espacio sea plano. Falta aproximadamente el 70% del universo.

Entonces, cuando las observaciones de supernovas encontraron que el 70% del universo está compuesto por energía oscura, que resolvió la discrepancia. Las supernovas se midieron en realidad antes del CMB, tan esencialmente predijo que el CMB mediría un universo plano, una predicción que se confirmó maravillosamente.

De modo que la evidencia de una nueva física interesante es ahora abrumadora.

Podría seguir, pero todo lo que sabemos hasta ahora apoya el modelo en el que el universo se acelera. Para obtener más detalles, consulte esta revisión que escribí sobre la evidencia de la energía oscura.

¿Qué es esta 'energía oscura'?

Una de las críticas a los nuevos niveles de papel en la cosmología estándar es que la conclusión de que el universo se está acelerando depende del modelo. Eso es lo suficientemente justo.

Por lo general, los cosmólogos tienen cuidado de decir que estamos estudiando la "energía oscura", que es el nombre que le damos a todo lo que está provocando la aparente aceleración de la expansión del universo. (A menudo descartamos el "aparente" en esa oración, pero está ahí por implicación.)

"Energía oscura" es un término general que usamos para cubrir muchas posibilidades, incluyendo que la energía del vacío causa aceleración, o que necesitamos una nueva teoría de la gravedad, o incluso que hemos malinterpretado la relatividad general y necesitamos un modelo más sofisticado.

La característica clave que no está en disputa es que hay una nueva física significativa aparente en estos datos. Hay algo que va más allá de lo que sabemos sobre cómo funciona el universo, algo que debe explicarse.

Así que veamos lo que hizo realmente el nuevo artículo. Para hacerlo usemos una analogía.

Márgenes de medida

Imagina que estás conduciendo un coche por una carretera con un límite de 60 km / h. Mides tu velocidad a 55 km / h, pero su cuentakilómetros tiene cierta incertidumbre. Toma esto en cuenta, y estás 99% seguro de que viajas entre 51 km / hy 59 km / h.

Ahora llega su amigo y analiza sus datos de forma ligeramente diferente. Mide tu velocidad en 57 km / h. Sí, es ligeramente diferente a tu medida, pero sigue siendo consistente porque su odómetro no es tan preciso.

Pero ahora tu amigo dice:"¡Ja! Estabas solo un poco por debajo del límite de velocidad. ¡Hay muchas posibilidades de que estuvieras acelerando!"

En otras palabras, la respuesta no cambió significativamente, pero la interpretación dada en el artículo toma el extremo de la región permitida y dice "tal vez el extremo sea cierto".

Para los que gustan de los detalles, el límite de tres desviaciones estándar de los datos de supernova es lo suficientemente grande (justo) para incluir un universo sin aceleración. Pero eso es solo si esencialmente no hay materia en el universo e ignora todas las demás medidas (vea la figura, debajo).

Mejorando el análisis

Este nuevo artículo intenta hacer algo loable. Está tratando de mejorar el análisis estadístico de los datos (para comentarios sobre su análisis, ver).

A medida que obtenemos más y más datos y la incertidumbre en nuestra medición se reduce, Cada vez es más importante tener en cuenta hasta el último detalle.

De hecho, con Dark Energy Survey, tenemos a tres personas trabajando a tiempo completo en las pruebas y la mejora del análisis estadístico que usamos para comparar los datos de supernovas con la teoría.

Reconocemos la importancia de mejorar el análisis estadístico porque pronto tendremos alrededor de 3, 000 supernovas con las que medir la aceleración con mucha más precisión que los descubrimientos originales, que solo tenía 52 supernovas entre ellos. La muestra que este nuevo artículo vuelve a analizar contiene 740 supernovas.

Una nota final sobre las conclusiones del artículo. Los autores sugieren que vale la pena considerar un universo que no se acelere. Esta bien. Pero tu y yo la tierra, la Vía Láctea y todas las demás galaxias deberían atraerse gravitacionalmente entre sí.

Entonces, un universo que simplemente se expande a un ritmo constante es en realidad tan extraño como uno que se acelera. Todavía tienes que explicar por qué la expansión no se ralentiza debido a la gravedad de todo lo que contiene.

Entonces, incluso si la afirmación de no aceleración hecha en este documento es cierta, la explicación aún requiere nueva física, y la búsqueda de la "energía oscura" que la explica es igualmente importante.

El escepticismo saludable es vital en la investigación. Todavía hay mucho debate sobre qué está causando la aceleración, y si es solo una aparente aceleración que surge porque nuestra comprensión de la gravedad aún no está completa.

De hecho, eso es lo que nosotros, como cosmólogos profesionales, dedicamos toda nuestra carrera a investigar. En lo que este nuevo artículo y todos los artículos anteriores están de acuerdo es en que hay algo que debe explicarse.

Los datos de las supernovas muestran que está sucediendo algo realmente extraño. La solución podría ser la aceleración, o una nueva teoría de la gravedad. Lo que sea que es, continuaremos buscándolo.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.