¿A qué velocidad se expande nuestro universo?

martes, diciembre 10, 2019

Los árboles crecen, los humanos crecemos, la vida en conjunto crece… hasta montañas como el Nanga Parbat en Pakistán crecen pero…ampliemos nuestra visión más allá de la biosfera, alejémonos un poco más… ¿Qué hay de nuestro Sistema Solar? ¿Crece nuestra galaxia? y, lo mas estremecedor, ¿Crece nuestro universo?



Por: Carlos Lilienthal Guillén*

Un poco de historia…


A los albores del siglo XX, la cosmología experimentó un brote puberal de avances sin precedentes. Tras la construcción del legendario observatorio del Monte Wilson el ojo humano vería mas lejos que nunca… Fue aquí donde estallaron las fronteras de nuestro universo. Se midió el tamaño de nuestra galaxia así como las distancias y velocidades de nebulosas, demostrando que estas misteriosas formaciones eran en realidad galaxias independientes como nuestra Vía Láctea. Un concepto revolucionario al que le sucedería otro gran hallazgo. El universo se estaba expandiendo.

La autoría de este último descubrimiento ha sido muy controvertida. A diferencia de lo que la historia y la memoria colectiva han atribuido únicamente a el prolífico Edwin Hubble, en realidad esta proposición fue con anterioridad lanzada por el sacerdote Georges Lemaître. Tanto es así que, el 29 de octubre de 2018, la Asociación Astronómica Internacional (IAU) renombró oficialmente la famosa Ley de Hubble como la Ley Hubble-Lemaître. Ambos fueron grandes científicos que dieron todo por la ciencia y a mi juicio estas luchas de autorías tan solo desorientan la mira científica a otra galaxia.


La expansión del universo


La velocidad de expansión

Y sí, el universo se estaba expandiendo, pero… ¿A qué velocidad?

La tasa de expansión del universo originalmente fue establecida en 500 kilómetros por segundo por megaparsec, con un megaparsec equivalente a aproximadamente 3,26 millones de años luz. Hubble concluyó que una galaxia a dos megaparsecs de nuestra galaxia retrocedía dos veces más rápido que una galaxia a solo un megaparsec de distancia. Esta relación fue conocida como la Constante de Hubble. Si bien posteriores mediciones acabarían por recalibrar dramáticamente los valores, la Constante de Hubble marcó un punto de inflexión en la cosmología moderna.


Revelando un misterio


La velocidad de expansión del universo fue establecida en posteriores mediciones en 50-100 kilómetros por segundo por megapársec. Con el desarrollo de nuevos instrumentos más sofisticados como el satélite Planck, la astronomía vió como la cifra iba puliéndose más y más, pero también empezaba a dejarse ver un nuevo gran misterio…

Según los resultados obtenidos por el telescopio espacial Planck, el valor de la constante de Hubble en las primeras fases de evolución del Universo era de 67,4 kilómetros por segundo por megapársec.

En contraste, los resultados mas precisos hasta la fecha obtenidos a partir de 70 estrellas cefeidas situan la presente constante de Hubble en un valor de 74,03 kilómetros por segundo por megapársec.

A medida que se van refinando las mediciones, los resultados empiezan a no cuadrar. La discrepancia entre universo temprano y tardío en relación a la constante de Hubble se abre un 9% más de lo esperado por los cálculos. Una cifra que en términos científicos es demasiado grande y que obliga a replantear teorías. ¿Se trata de una diferencia surgida de un artificio estadístico o hay algo más?

Hipótesis y teorías


Ya han surgido una familia de teorías para intentar explicar la variación de la constante de Hubble a lo largo de la historia del universo.

La hipótesis de la energía oscura temprana apunta a que la energía oscura que acelera la expansión del Universo ha estado activa en varias fases a lo largo de la historia cósmica. Otra hipótesis culpa a la materia oscura por estar interviniendo en la expansión del universo de un modo aún inexplicable. Una última teoría apunta a una hipotética radiación oscura que puede estar interfiriendo en la expansión del universo y en consecuencia en la constante de Hubble.


La crisis de la cosmología


La enigmática expansión acelerada del universo supone un problema de tal envergadura que ha bautizado un período de historia en la cosmología… La denominada crisis de la cosmología, la cual debe asumirse con optimismo científico. La ciencia siempre que se ha visto frente a un problema ha sabido resolverse y sintetizar los problemas y hacer de ellos elegantes teorías y sistemas. De hecho, Adam Riess, Premio Nobel de Física de 2011 por sus trabajos que demuestran la expansión acelerada del universo declara que «ha llegado un punto en que no puede ignorar, debe haber algo que se nos escapa» y afirma que “puede ser el avance más estimulante en cosmología de las últimas décadas”.

Por lo menos este gran dilema ayudará a expandir nuestras mentes y… nuestras mentes son parte del universo ¿no?.