Cosmos

Misterios de la expansión del universo

Gerardo Herrera Corral 04 / Mar / 19
Sabemos que el universo se dilata, pero ¿lo hace con la misma velocidad en todas direcciones?

Después del Big Bang que ocurrió hace trece mil ochocientos millones de años, el universo sufrió un repentino proceso de crecimiento que lo llevó a adquirir el tamaño de una pelota. Este fenómeno conocido como “Inflación cósmica” ocurrió en una fracción tan pequeña de tiempo que es imposible imaginarlo.  
 
De inmediato, el súbito crecimiento se detuvo y desde entonces el cosmos se expande. Más aún, no solo está creciendo, además lo hace con mayor velocidad cada día. Es decir, el universo se extiende de manera acelerada. 

Conocer la velocidad y el cambio de la velocidad las que se agranda es importante, sobre todo si queremos saber de qué este hecho y cuál es su destino. Ahí se esconde la naturaleza de la energía oscura y sus posibles efectos.

¿A qué velocidad se expande?
Sin embargo, el valor preciso de la velocidad con que el universo se amplía sigue siendo un motivo de discrepancias. De acuerdo con las mejores mediciones, dos objetos que se encuentran separados por 3.26 millones de años luz se alejan uno del otro a 71 kilómetros por segundo (Satélite WMAP, 2003). Sin embargo, los modelos teóricos que tenemos del universo, junto con el análisis del movimiento de las galaxias predicen que la velocidad podría estar entre los 66 y 68 kilómetros por segundo (Florian Beutler, 2011). Otras mediciones dan 77 kilómetros por segundo (Satélite Chandra, 2006) y, en general, hay una gama de valores que todavía no coinciden.

Algo de lo que pocas veces se habla es de la uniformidad en la distensión del universo. En un análisis reciente que pronto será publicado en la prestigiosa revista Physical Review Letter, se ha podido constatar que ésta es igual en todas direcciones.  No importa hacia donde se le mire, el universo crece con la misma velocidad. La uniformidad en el crecimiento, dentro de la precisión de la medición que ya es muy buena, nos muestra un espacio simétrico en concordancia con los más profundos postulados de la física fundamental moderna.  

En el estudio reciente se usaron los datos de una colección de estrellas al final de sus días. Las estrellas que explotan, conocidas como supernovas 1A, han sido usadas por los astrónomos para muchas mediciones. La técnica que ha permitido hacerlo fue inventada por el astrónomo chileno, Mario Hamuy, quien obtuvo un conjunto de datos que permitió a Saul Perlmutter, Adrian Ries, y Brian Schmidt ganar el premio Nobel de Física en 2011 por la observación de un universo acelerado. 

Simetría, sencillez y unicidad
Ahora investigadores en los Estados Unidos tomaron más de mil de estas estrellas en pleno estallido. Las supernovas tipo 1A tienen un brillo conocido, van siempre acompañadas de una estrella enana blanca, y es posible ver como el color de la luz que emiten cambia a medida que se alejan de nosotros. 

Con la ayuda de estos objetos colocados en todas partes del cielo es que se ha podido determinar que el universo actual se expande de la misma manera en todas direcciones. La energía oscura sigue siendo un misterio en la naturaleza, pero aún esta acción desconocida que domina el desarrollo del espacio tiempo, parece obedecer un principio de simetría, sencillez y unicidad que se manifiesta en la oscuridad de la noche y  en el brillo de las estrellas que agonizan. 
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Autor: Gerardo Herrera Corral
Es profesor titular del Departamento de Física del Centro de Investigación y De Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV). Es líder del trabajo de los científicos mexicanos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN). Es autor de los libros "El Universo, la historia más grande jamás contada" y "El azaroso arte del engaño", entre otros.