Historia del Universo.
© NASA
En 1998, la cosmología, es decir el estudio científico de las propiedades del Universo, se vio perturbada por observaciones de supernovas, explosiones catastróficas de estrellas, fuera de nuestra galaxia y que permitían medir grandes distancias. Adam Riess y Saul Permutter, premios Nobel de Física en 2011 por este descubrimiento, sorprendieron al mundo al demostrar que la expansión del Universo, lejos de ralentizarse lentamente, por el contrario se acelera.
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Para explicar este comportamiento, los físicos se vieron obligados a añadir una nueva fuerza a la ecuación dedicada al comportamiento del espacio-tiempo, fuerza que se denominó “energía oscura”. Habíamos identificado el problema, pero no lo entendíamos en absoluto. ¿Qué diablos era esa energía oscura?
El telescopio Euclid de la ESA ayuda a comprender el fenómeno de la expansión cartografiando el Universo y sus galaxias.
© ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA, CEA Paris-Saclay, procesamiento de imágenes por J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi CC BY-SA 3.0 IGO
La expansión del Universo no es igual en todas partes, y eso lo cambia todo
El anuncio en cuestión es igualmente contundente y ha creado un gran revuelo en la comunidad científica mundial: para los investigadores de Christchurch, en Nueva Zelanda, la expansión del Universo no sería ni uniforme (la misma…) ni isotrópica (…en todas direcciones), lo que cambiaría absolutamente todo.
De hecho, las “leyes” del Universo deben ser las mismas en todas partes del cosmos. Por lo tanto, no podemos imaginarnos descubrir un planeta donde la gravedad dirigiera las cosas hacia arriba, porque no podría existir, dado que su materia no se agruparía. En su artículo, los astrofísicos neozelandeses explican que la expansión no es la misma a distancias equivalentes, quizás dependiendo de un factor que se nos escapaba hasta ahora, o incluso que sería sólo una especie de ilusión que nos empujaría a inventar la energía oscura.
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¿Y si la expansión del Universo fuera sólo una ilusión gravitacional?
A menudo escuchamos que el tiempo en el espacio pasa mucho más rápido que en la Tierra. Esto es en parte cierto. Aunque estos efectos están demostrados por tecnología avanzada, como el GPS que utiliza satélites en órbita, a menudo son extremadamente pequeños. Básicamente, el paso del tiempo depende de factores como la velocidad (relativa) de un objeto y las masas presentes. En resumen, un reloj colocado en el denso centro de una galaxia verá “su tiempo” muy ralentizado en comparación con un pobre solitario Reloj en el gran vacío intergaláctico.
Un reloj en la Vía Láctea funcionaría un 35% más lento que en el vacío galáctico
La idea del modelo cosmológico conocido como “paisaje temporal” es que los grandes vacíos entre las galaxias han visto -en relación con nosotros- acelerar su tiempo debido a la ausencia de materia. Por lo tanto, estos vacíos intergalácticos habrían permitido que la expansión actuara más, no porque allí sería más fuerte, sino simplemente porque habría tenido más tiempo para hacerlo. Este modelo predice en particular que un reloj en la Vía Láctea funciona un 35% más lento que otro en un gran vacío cósmico.
El vacío de Bouvier es uno de los más grandes conocidos en el Universo. Situada en dirección a la constelación de Bouvier, es mucho menos densa en galaxias que en todas partes a su alrededor.
© Wikipedia, la enciclopedia libre
Si la relatividad general de Albert Einstein predice que la materia ralentiza el tiempo, este modelo del paisaje temporal se basa en una forma de establecer promedios para integrar los efectos de los vacíos cósmicos en el comportamiento del espacio-tiempo. Los físicos llaman a este efecto retroalimentación y no todos están de acuerdo en su importancia. Algunos dicen que es insignificante; otros, como los investigadores de Nueva Zelanda, piensan de lo contrario que a estas escalas cosmológicas se vuelve lo suficientemente importante como para generar este efecto responsable de la ilusión de expansión acelerada.
Los telescopios espaciales Euclid y pronto Nancy Grace Roman podrán probar el modelo de “paisaje temporal”
Euclid, un telescopio espacial de la ESA que ya está en órbita y responsable de magníficas fotografías, debería ayudar a comprender mejor la naturaleza de la expansión del Universo. Se necesitarían alrededor de 1.000 observaciones de supernovas para distinguir cuál del modelo cosmológico estándar o del “paisaje temporal” es el correcto. Sin duda también será necesario utilizar el futuro telescopio de la NASA, el Telescopio Romano Nancy Grace, sucesor del James-Webb, del que os hablaremos próximamente…
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