Por qué se expande el espacio
Los resultados llevan el descubrimiento de la expansión cosmológica un paso más allá y desafían los modelos recientes del Universo. Si las nuevas mediciones son realmente correctas, demuestran que la elusiva «constante cosmológica» , propuesta por Albert Einstein, contribuye de forma significativa a la evolución del Universo. La existencia de una constante cosmológica distinta de cero implica que una fuerza repulsiva, que contrarresta la gravedad, domina actualmente la expansión universal , y por consiguiente conduce a un Universo en constante expansión.
Esta nueva investigación ha sido nombrada «Avance del año» por la prestigiosa revista científica estadounidense Science en su número del 18 de diciembre de 1998. La revista publica un comunicado de prensa con este motivo.
En los últimos decenios, las estrellas han sido el centro de atención de un gran número de programas astronómicos. Muchos aspectos del modelo cosmológico actualmente preferido, el Big Bang caliente , han sido confirmados de forma impresionante por las observaciones de la expansión del Universo, la radiación cósmica de fondo y también la explicación de la síntesis de los elementos ligeros.
Átomos en el universo
Conviene señalar que muchos libros de texto dan a entender que Hubble dio con su descubrimiento por casualidad, pero no es así. Hubble sabía exactamente lo que buscaba porque era consciente de una de las implicaciones de la teoría de la relatividad general de Einstein cuando se aplica al universo. Unos años después de que Einstein publicara su teoría, el matemático ruso Alexander Friedmann demostró que, en el caso general, el universo debe estar en expansión o en contracción. Hubble también conocía los trabajos del astrónomo estadounidense Vesto Slipher, realizados unos 15 años antes, que demostraban que la mayoría de las galaxias estaban desplazadas al rojo. Hubble no fue la única persona que juntó estas dos pistas y se dio cuenta de lo que se podía demostrar astronómicamente, pero Hubble quizás fue la única persona que se dio cuenta de esto y que también tuvo acceso a los telescopios capaces de hacer este trabajo.
En la relatividad general, la comprensión adecuada es que es el espacio el que se expande. A medida que el espacio se expande, arrastra a las galaxias con él. Las galaxias se mueven con respecto al espacio, pero incluso si no se movieran, se alejarían de nosotros al expandirse el espacio.
A qué velocidad se expande el universo
Hace casi 100 años que la humanidad llegó a una conclusión revolucionaria sobre nuestro Universo: el espacio mismo no permanece estático, sino que evoluciona con el tiempo. Una de las predicciones más inquietantes de la Relatividad General de Einstein es que cualquier Universo -siempre que esté uniformemente lleno de uno o más tipos de energía- no puede permanecer invariable a lo largo del tiempo. Por el contrario, debe expandirse o contraerse, algo que inicialmente dedujeron de forma independiente tres personas distintas: Alexander Friedmann (1922), Georges Lemaitre (1927), Howard Robertson (1929), y luego generalizado por Arthur Walker (1936).
Al mismo tiempo, las observaciones comenzaron a mostrar que las espirales y elípticas de nuestro cielo eran galaxias. Con estas nuevas y más potentes mediciones, pudimos determinar que cuanto más lejos estaba una galaxia de nosotros, mayor era la cantidad de su luz que llegaba a nuestros ojos desplazada hacia el rojo, o en longitudes de onda más largas, en comparación con el momento en que se emitió esa luz.
Pero, ¿qué ocurre exactamente con el tejido del espacio mientras ocurre este proceso? ¿Se estira el propio espacio, como si fuera cada vez más delgado? ¿Se crea constantemente más espacio, como si «rellenara los huecos» que crea la expansión? Esta es una de las cosas más difíciles de entender en la astrofísica moderna, pero si lo pensamos bien, podemos entenderlo. Exploremos lo que está sucediendo.
Edad del universo
PublicidadEstas 36 imágenes son galaxias que albergan dos tipos de «marcador de hitos» para medir las distancias cósmicas y la expansión del Universo, supernovas de tipo Ia y un tipo especial de estrella conocida como variable cefeida. Crédito de la imagen: SCIENCE: NASA, ESA, Adam G. Riess (STScI, JHU)Treinta años de observaciones de galaxias con el telescopio espacial Hubble han proporcionado una de las estimaciones más precisas de la tasa de expansión del Universo – y también nos dice que algo falta fundamentalmente en nuestra comprensión actual del Universo.
Como se informa en The Astrophysical Journal, los investigadores que utilizan el veterano telescopio espacial han estimado que la tasa de expansión del Universo es de 73 kilómetros por segundo por megaparsec más o menos 1. Eso significa que si miras un objeto a 1 millón de parsecs (3,26 millones de años luz) de distancia, la expansión del Universo haría parecer que se aleja de ti a 73 kilómetros por segundo (más de 163.000 millas por hora).Advertisement
Los nuevos datos se conocen ahora con algo más del 1 por ciento de incertidumbre. Sin embargo, el problema es que una estimación completamente diferente de la tasa de expansión del Universo apenas 400.000 años después del Big Bang estima que la expansión es de 67,5 kilómetros por segundo por megaparsec más o menos 0,5. La tensión entre ambas mediciones no ha hecho más que crecer y crecer en los últimos años.