¿Por qué se expande el universo?

Hace no tanto tiempo, los físicos asumían que el universo era estacionario, que ni crecía ni decrecía. Al igual que Darwin nos sacó del fijismo en biología y Wegener en geología, en este caso la persona que supuso un cambio clave fue Edwin Hubble. En 1931 publicó unas observaciones que apuntaban a que el resto de las galaxias se alejaban de nosotros y que, cuanto más lejos estuvieran, más rápido se alejaban. A decir verdad, lo que Hubble vio realmente fue un corrimiento al rojo, que se llama. Esto es un efecto que se produce cuando una fuente de luz se aleja de un observador. Es el equivalente a cuando una fuente de sonido, como la sirena de una ambulancia, pasa por delante de ti y su ruido cambia de agudo a grave. Cambia la frecuencia de las ondas sonoras, al igual que cambia la frecuencia de las ondas electromagnéticas, de la luz emitida por las galaxias.

Esta idea reforzaba hipótesis previas, como la propuesta por el astrónomo (y sacerdote) Georges Lemaître, que planteaba que el universo se había expandido desde su origen. Una idea que, en clave de burla, sus opositores habían bautizado como “Big Bang”. En cualquier caso, esto sembró la semilla científica para empezar a abandonar la concepción estacionaria del cosmos. De este modo, se comenzó a asumir que el universo original había sido diferente del que vemos ahora, pero ¿hacia dónde se expandía? Y lo que era igualmente importante ¿por qué se expandía?

En sí mismo

A grandes rasgos, podríamos decir que para conocer el futuro del universo tenemos que entender cómo evolucionará la gravedad y la energía oscura. Las pruebas apuntan con bastante claridad a que ahora mismo estamos en un universo que se expande aceleradamente. Simplificándolo mucho, ese corrimiento al rojo de las galaxias que vio Hubble no se debe a que éstas se estén moviendo en dirección contraria a la Vía Láctea, se debe a que se está “formando espacio” entre ellas. La analogía clásica es un globo en cuya superficie hay pegados dibujos y que, al inflarlo, se separan unos de otros porque el globo “crece” bajo ellos.

Así pues, si las galaxias se están distanciando es porque, de algún modo, están consiguiendo vencer a la gravedad que debería juntarlas, y esa energía que contribuye a expandir el universo es la energía oscura. Es importante entender esto, no se expande hacia ningún sitio, sino que, en todo caso y para comprenderlo, se forma espacio entre las galaxias El caso es que sabemos que la gravedad se debilita rápidamente al alejarnos. En distancias cortas es suficientemente fuerte como para vencer a la expansión y mantener juntas a las estrellas de nuestra galaxia o incluso a nuestra galaxia del resto de galaxias que forman nuestro vecindario y a las que llamamos en conjunto “grupo local”.

Energía oscura

Y, en principio, esta energía oscura es el motivo por el que el universo se expande, independientemente de lo que pueda ocurrir con él en un futuro. De hecho, si somos estrictos, tenemos que reconocer que, en realidad, desconocemos exactamente cuánta materia hay en el universo, tanto la bariónica que nos forma a nosotros, como, sobre todo, la materia oscura. Sin ello no podemos saber hasta qué punto influirá la gravedad en la evolución del universo. Del mismo modo, no sabemos exactamente qué esperar de la energía oscura a medida que las galaxias se alejen. Así que, aunque sepamos que la expansión se acelera, ¿por cuánto tiempo? ¿se detendrá y revertirá? ¿intervendrá algún otro factor determinante que no estamos contemplando? Esas son otras preguntas que por ahora no sabemos contestar, peor que, tienen respuesta y, con suerte, la cosmología logrará dilucidar en unos años.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Es muy posible que la ciencia no pueda acceder directamente a la realidad, pero ha demostrado poder aproximarse a ella cada vez más, permitiendo predecir hechos realmente extraños con sorprendente precisión. Nada nos hace pensar que exista una imposibilidad de base que nos impedimente conocer el devenir de nuestro universo.

REFERENCIAS (MLA):

• Ryden, Barbara Sue. Introduction To Cosmology. Cambridge University Press, 2017.