Astrónomos proponen que la expansión del Universo podría estarse desacerando

Por Julio García G. / Periodista de Ciencia

Que el Universo se expande y lo hace cada vez a mayor velocidad parece una verdad incuestionable a la luz de la evidencia científica.

Sin embargo, a lo largo de estos últimos años, se ha puesto en entredicho esta verdad gracias a los trabajos que han realizado varios equipos de investigadores quienes coinciden en el hecho de que este sí se expande, pero que no lo hace de forma tan acelerada como se cree.

Por ejemplo, el pasado 6 de noviembre apareció publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society un trabajo de investigación firmado por científicos de la Universidad de Corea. En éste, sus autores afirman que la expansión se está desacelerando.

De confirmarse esta hipótesis, de manera evidente tendría implicaciones no solamente sobre cómo lo comprendemos, sino también sobre su futuro, ya que, en lugar de expandirse para siempre, llegará un momento en el tiempo en el que se contraiga.

Para sostener este argumento, los astrónomos encargados de llevar a cabo este nuevo estudio también afirman que la energía oscura, la misteriosa fuerza que, se piensa, hace que el Universo acelere su expansión, en realidad se está debilitando conforme pasa el tiempo.

Imagen artística de energía oscura. Imagen generada por IA/Google Gemini.

Al respecto, en una entrevista reciente para el periódico británico The Guardian, Young-Wook Lee, de la Universidad de Yonsei en Corea del Sur, y quien es el autor principal del estudio, mencionó que “nuestro trabajo demuestra que el Universo ya ha entrado en una fase de expansión desacelerada en la época actual y que la energía oscura evoluciona con el tiempo mucho más rápidamente de lo que se pensaba anteriormente”.

Ahora bien, ¿cómo es que Young-Wook Lee y su equipo lograron llegar a esta conclusión, la cual pone un poco en entredicho años de investigación en torno a que el universo se expande aceleradamente?

En la década de los noventa se pensaba que la gravedad, producto de la presencia de millones de galaxias, frenaría la expansión del Universo debido a que las galaxias se atraerían entre sí.

No obstante, esta perspectiva cambió radicalmente cuando los astrónomos realizaron estimaciones de la expansión a través de observaciones de estrellas en explosión.

Estas estrellas que explotan no son otra cosa que las llamadas Supernovas Ia, cuya característica principal es que mantienen un brillo constante. Este estándar o constancia en su brillo, permite medir con precisión tanto distancias cósmicas como la propia expansión. Por lo tanto, resultan imprescindibles para el estudio del Cosmos a gran escala.

El remanente de una Supernova tipo Ia. Imagen: NASA.

Las Supernovas Ia –a las que siempre se les encuentra en sistemas formados por dos estrellas– son en realidad explosiones de estrellas enanas blancas en sistemas binarios (cuando el Sol termine su ciclo vital se convertirá en una enana blanca pero no en una supernova, sino en una estrella gigante roja).

De hecho, para que una enana blanca se convierta en una supernova del tipo Ia, es necesario que “robe” material (hidrógeno o helio) de una estrella cercana. De ahí que, siempre, deben de estar en sistemas binarios para poder robar material y convertirse en Supernovas Ia.

Por otro lado, ¿qué sucedería si, por ejemplo, las Supernovas Ia no son tan estables como se piensa y en realidad poseen cambios en su brillo?

La teoría que prevalece actualmente, y que se toma como verdadera, se basa en el hecho de que la luz que nos llega de estas supernovas es más tenue de lo esperado, precisamente por la expansión acelerada del Universo y porque dicha expansión no se está ralentizando.

Sin embargo, los hallazgos más recientes ofrecen una explicación alternativa.

Y es que, luego de analizar la edad de 300 galaxias anfitrionas mediante un método diferente de observación, Young-Wook Lee y sus colegas concluyeron que, en realidad, existen variaciones en las propiedades de las estrellas en el Universo primitivo que hacen que, en promedio, produzcan Supernovas Ia más débiles.

Imagen artística de una estrella enana blanca robando material de otra estrella. Imagen: NASA.

Al producirse Supernovas más débiles de lo esperado (que produjeron menos luminosidad en aquel Universo primitivo), entonces podría caber la posibilidad que tenga que replantearse también la velocidad de expansión porque, en realidad, las Supernovas Ia ya no podrían servir como referente para medir dicha expansión.

Si el Universo se está expandiendo cada vez más lento y se está desacelerando, ¿podría ocurrir entonces una gran implosión o “Big Crunch”? Evidentemente, y partiendo de un supuesto escenario donde la expansión se esté ralentizando, sí podría ocurrir una gran implosión.

No obstante, este escenario es por ahora improbable. De hecho, las conclusiones a las que ha llegado el equipo de la Universidad de Corea no son definitivas y deben tomarse con cautela. Sobre todo, porque actualmente existe más evidencia de que el Universo no solamente se expande, sino que lo hace a mayor velocidad.

En 2011, por ejemplo, a los físicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess les fue concedido el Premio Nobel, justamente, por su trabajo con Supernovas Ia y con las que demostraron la expansión acelerada del Universo.

Otra prueba contundente, y quizá una de las más sólidas que existen sobre la expansión del Universo, es el corrimiento hacia el rojo de la luz procedente de galaxias lejanas. A gran escala, cuanto más distante está una galaxia, mayor es este corrimiento. Esto ocurre porque, a medida que el espacio se expande, también lo hacen las longitudes de onda de la luz que viaja a través de él, desplazándose hacia regiones más rojas del espectro.

Las galaxias presentan un corrimiento hacia el rojo cuando se alejan. Imagen: NASA.

Esta relación entre distancia y corrimiento hacia el rojo sería imposible en un Universo estático. De hecho, esto constituye una de las evidencias más contundentes de la expansión.

Con respecto a si existe actualmente alguna forma de corroborar o descartar las afirmaciones de los astrónomos de la Universidad de Corea, se espera que a través del telescopio Vera Rubin, este equipo de científicos realice una prueba de libre evolución.

Este tipo prueba se utiliza en cosmología para hacer que un sistema evolucione sin imponer condiciones externas adicionales y sin forzar soluciones. Por ejemplo, cuando se quiere comprobar si el universo se expande o no, se elimina del modelo un factor externo como la energía oscura o alguna otra fuerza externa. Esto permite que el modelo evolucione libremente.

Por el momento, solamente queda esperar los nuevos resultados y si los astrónomos coreanos están en lo cierto o no. Mientras tanto, nuevamente se abre el debate en torno a si el Universo se seguirá expandiendo infinitamente o terminará sus días en una gran implosión que acabaría con todo lo que conocemos a nuestro alrededor.

En ciencia, y en especial en lo que concierne al estudio del Universo, las ideas y las teorías pueden cambiar a la luz de un nuevo descubrimiento. Esto nos permite seguir avanzando en la comprensión de todo aquello que nos rodea y que nos sigue asombrando. Y quizá nos asombra porque todo cambia: no solo nuestras ideas, sino también la propia ciencia, que evoluciona con cada hallazgo.