Los dos grandes retos que los Astrónomos habían tenido desde siempre habían sido medir las distancias a las estrellas y averiguar su composición. Como sabéis, el primero de los problemas se solucionó al utilizar las Cefeidas, estrellas de brillo variable, como estándares. Estas estrellas habían sido estudiadas por la americana Henrietta Leavitt, y en 1912 había conseguido relacionar la magnitud absoluta (brillo intrínseco de una estrella) con el período de su oscilación luminosa. Para llegar al lugar de Observación, las cosas no eran fáciles y, los caminos que llevaban hasta el Observatorio eran peligrosos.

                                      Post Card

         P-69 Mount Wilson Observatory, CA

Teniendo en cuenta esta Ley, Edwin Hubble había detectado en 1925 en el Mount Wilson Observatory doce cefeidas en la “Nebulosa” de Andrómeda que las situaban a una distancia mayor que el tamaño de nuestra Galaxia. Esto rompía todas las expectativas, ya que en ese momento se pensaba que todo el Universo estaba contenido en la Vía Láctea.

Cada elemento químico (como el hidrógeno, mercurio y neón en la figura) tiene un espectro único. La identificación de las líneas en los espectros de objetos …

        Harlow Shapley

Así que el segundo reto había llevado a los astrónomos a estudiar el espectro de la luz que emiten las estrellas. Aunque en esa época la técnica espectroscópica era muy rudimentaria, comenzó a dar sus frutos. Uno de ellos vino de la mano de Vesto Slipher, quien en la conferencia que impartió en el Lowell Observatory de Flagstaff (Arizona), en junio de 1925, anunció que el espectro de la luz que había recogido en la mayor parte de las galaxias estaba desplazado hacia el rojo. No se sabía a ciencia cierta lo que esto podía significar, pero Harlow Shapley, apoyado en el Efecto Doppler, consideró que ese corrimiento hacia el rojo era consecuencia de que las galaxias se desplazaban.

Un Universo eterno en su evolución

Georges Lamaìtre irrumpió en ese escenario tímidamente, como un estudiante de postgrado. Había nacido a finales del siglo XIX en el sur de Bélgica. Era el mayor de cuatro hermanos. Su padre había estudiado Derecho en la Universidad de Louvain y tenía una fábrica de vidrio. Georges comenzó la carrera de Ingeniero de Minas en Lovaina, pero sus estudios se vieron interrumpidos al estallar la Primera Guerra Mundial, en la que participó como artillero. Al acabar el conflicto bélico, regreso a las Aulas, pero no para continuar sus estudios de Ingeniería, sino que, se matriculó de en el segundo ciclo de Física y Matemáticas. A su término, ingresó en el Seminario de Malinas y en 1923 recibió las Órdenes sagradas.

Georges Lemaître en 1933, durante una de sus exposiciones.

Su condición de sacerdote no le impidió continuar en su carrera científica y pidió ser admitido como estudiante investigador de Astronomía en el Royal Observatory de Greenwich para el curso 1923-24. Allí fue alumno de Eddintong, que le enseñó a conjugar la Astronomía con la Teoría de la Relatividad. No dejó de estar al día con todos y cada uno de los adelantos y experimentos que se realizaban en aquel campo de la Astronomía Cosmológica.

En 1926, el Jurado de su Doctorado le comunicó que su tesis contenían todos y cada uno de los requisitos exigidos para su admisión y, resaltaban su grado de madurez matemática. En 1927, publicó un trabajo en el que presentaba una solución a las ecuaciones de la Relatividad general y que explicaba el Universo en su Conjunto.

Cuando escribió el trabajo no tenía noticias de trabajos previos de Friedmann, pues estaban escritos en ruso o alemán, y ninguno de los modelos ni soluciones que conocía hasta entonces le convencían: el de Einstein contenía materia, pero era estático; el de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica era dinámico pero carecía de materia. Al considerar que la densidad de materia podía variar en el tiempo, Lamaítre propuso una solución intermedia entre la de Einstein y la de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica, eterno y en evolución. Con ese modelo no sólo buscaba una solución matemática correcta, sino que fuera compatible con la Física, al dar explicación a las observaciones astronómicas.

          Edwin Hubble

Años más tarde, Hubble hizo la misma propuesta que hoy conocemos como  Constante de Hubble. Así que, el trabajo de Lemaitre pasó muy desapercibido y ello, le obligó a darlo a conocer para que, al menos, se le diera el mérito a que era acreedor por justicia. Lemaitre consideró que el universo estaba en expansión exponencial con un pasado infinito, donde su tamaño, era casi constante en un primer momento, para luego crecer rápidamente.

Hubble era un hombre alto , elegante e imperioso, con una elevada opinión de su lugar potencial en la historia. Hubble lograba que todo lo que hacía pareciera hacerlo sin esfuerzo -había sido una gran figura del atletismo en pista, boxeador, becario en Oxford y abogado antes de ser astrónomo-, y una de las cosas que menor esfuerzo le costaba era enfurecer a Shapley. Hubble sacó docenas de fotografías de M33 y su vecina M31, la espiral de Andrómeda, y halló en ellas lo que más tarde llamó “densos enjambres de imágenes que en ningún aspecto difieren de las estrellas ordinarias”.

                     Queremos configurar el universo y hacemos mapas de las galaxias…

La cosmología, a pesar del paso del tiempo, continúa siendo una disciplina interesante, basada en la astronomía y la física. Tenemos la necesidad de saber cómo es nuestro mundo (el universo), incluso si esa visión es inexacta o incompleta. Los antiguos indúes, babilonios y mayas combinaron la ciencia con la religión y las estructuras sociales para completar la imagen. Pensar que ahora nosotros, hacemos algo diferente es, engañarnos a nosotros mismos. Si la cosmología moderna parece ajena a la religión, esto es porque las hemos convertido en una auténtica religión secular. Ahora, el sitio de los dioses, es ocupado por el Universo mismo, la Naturaleza sabia que tratamos de comprender.

A diferencia de los físicos o los químicos que aceptan gustosos los desafíos de sus paradigmas, los cosmólogos modernos son lagashianos, es decir, defienden el modelo que ellos han elegido frente a cualquier prueba que vaya contra él. Como dijo el físico ruso Lev Landau: “Los cosmólogos caen a menudo en errores, pero nunca dudan”.

El mundo de la cosmología ortodoxa del big bang no soporta a los disidentes y, desde luego, hay muchos y la historia nos habla de ellos. Por poner un ejemplo, me referiré al conocido protegido de Hubble, Halton Arp, educado en Harvard y Caltech que nunca renunció al rigor intelectual de su mentor y, en consecuencia, sostenía que los corrimientos hacia el rojo no demostraban necesariamente la existencia de un universo en expansión. Todos conocemos la calidad que como astrónomo tenía Arp y de sus renombrados descubrimientos que, en su día, llenaron las primeras portadas de toda la prensa.

Arp 147 es una pareja de galaxias en fuerte interacción localizada a unos 430 millones de años luz de la Tierra sobre la constelación de Cetus. La colisión entre ambos objetos, que una vez fueron una típica galaxia elíptica y una típica galaxia espiral, ha generado una onda expansiva de formación estelar intensa en lo que era la galaxia espiral, deformando este objeto de tal forma que ahora tiene una estructura claramente anular.

A veces, los objetos en el cielo que aparecen extraños o diferentes de lo normal, tienen una historia que contar que puede ser científicamente valioso. Esta fue la idea del catálogo de Halton Arp de Galaxias Peculiares que apareció en los años 1960. Uno de los raros objetos listados es Arp 261, que ahora ha sido fotografiado con mayor detalle que nunca usando el instrumento FORS2 en el Telescopio Muy Grande de ESO. La imagen contiene varias sorpresas.

Arp 261 yace a 70 millones de años luz de distancia en la constelación de Libra. Su caótica y muy inusual estructura es creada por la interacción de dos galaxias. Aunque las estrellas individuales es muy raro que colisionen en este evento, ya que están muy alejadas unas de otras, las enormes nubes de gas y polvo ciertamente chocan a gran velocidad, lo que provoca nuevos cúmulos de calientes estrellas. Las órbitas de las estrellas existentes son dramáticamente alteradas, creando los remolinos que se extienden en la parte superior izquierda e inferior derecha de la imagen. Ambas galaxias eran probablemente enanas, no muy distintas que las Nubes de Magallanes que orbitan nuestra galaxia.

                                    Las Nubes de Magallanes la grande y la pequeña

Viendo esas imágenes de increíble misterio, toda vez que esconden historias que tenemos que deducir de sus configuraciones, nos hacen caer en la cuenta de que, en realidad, todas nuestras cosmologías, desde las cosmologías sumerias y maya hasta la de los “expertos” actuales, están limitadas por una falta de visión que conlleva una enorme carencia de conocimientos. El que sabe, tiene una panorámica visual de la mente mucho más amplia que el que no tiene los conocimientos y, gritemos fuerte y claro: ¡Aún no sabemos! Innegable es que vamos avanzando y mucho pero, de ahí a decir que conocemos lo que el Universo es… hay un enorme abismo que necesita del puente del conocimiento para poder pasar al otro lado.

En los lejanos confines del Universo, a casi 13 mil millones años luz de la Tierra, unas extrañas galaxias yacen escondidas. Envueltas en polvo y atenuadas por la enorme distancia, ni siquiera el Telescopio Espacial Hubble es capaz de reconocerlas. Tendremos que esperar a su sustituto el James Webb.

Pronto será una realidad y nos mostrará un nuevo Universo

James Webb Space Telescope (JWST) artist’s conception (NASA). Sabiendo todo lo que nos ha traído el Hubble, esas imágenes que nos ejaron literalmente con la boca abierta por el asombro, ¿qué no podrá traernos este nuevo ingenio que supera en mucho al anterior? Su nombre es en honor al segundo administrador de la NASA y, sus objetivos:

• Buscar la luz de las primeras estrellas y galaxias formadas tras el supuesto big bang
• Estudiar la formación y evolución de las galaxias
• Comprender mejor la formación de estrellas y planetas
• Estudiar los sistemas planetarios y los orígenes de la vida

En su obra Cosmos, Carl Sagan describe varios mitos antiguos de la creación, que son, según escribe este autor, “un tributo a la audacia humana”. Al tiempo que llama al big bang “nuestro mito científico moderno”, señala una diferencia crucial en el sentido de que “la ciencia se plantera así misma preguntas y podemos realizar experimentos y observaciones para tratar de comprobar nuestras teorías”.

Sin embargo, lo que está claro es que Sagan, se sentía muy atraído por la cosmología cíclica hindú, en la cual Brahma, el gran dios creador, consigue que un universo llegue a existir cuando el lo sueña

      ¿Qué universos soñaría Brahma? ¿Sería como este nuestro? ¿Tendrían vida?

Según el experto en religiones Mircea Eliade, durante cada día brahmánico, 4.320 millones de años para ser exactos, el universo sigue su curso. Pero, al comienzo del anochecer brahmánico, el dios se cansa de todo esto, bosteza y cae en un profundo sueño. El universo se desvanece, disolviendo los tres dominios materiales que son la Tierra, el Sol y los cielos, que contiene la Luna,  los planetas y la estrella Polar. (Hay cuatro dominios superiores a éstos que no se destruyen en este ciclo). La noche va pasando; entonces Brahma empieza a soñar de nuevo y otro universo empieza a existir.

Este ciclo de creación y destrucción continúa eternamente, lo cual se pone de manifiesto en el dios hinfú Siva, señor de la danza que , que sostiene en su mano derecha el tambor que anuncia la creación del universo y en la mano izquierda la llama que. mil millones de años después, destruirá este universo. Hay que decir tambien que Brahma no es sino uno de los muchos dioses que también sueñan sus propios universos, es decir, ya por aquel entonces, se hablaba y creía en los multiversos.

Alrededor de todas aquellas configuraciones del Cosmos, como era de esperar, tenían muchos rituales y celebraciones. Cinco días después de terminar Sat Chandi Mahayajna, culto a la Energía Cósmica, empezará Yoga Poornima que es el culto a su contraparte, la Consciencia Cósmica, Shiva. Así, ambos eventos, cada uno único en su forma, rinden tributo a la figura materna y paterna del universo y crean un círculo completo de experiencia total. Al término de ambos eventos uno se siente saciado, completo y pleno.

Los 8.640  millones de años que constituyen el ciclo completo de un día y una noche en la vida de Brahma vienen a ser aproximadamente la mitad de la edad del Universo según los cálculos actuales. Los antiguos hindúes creían que cada día brahmánico duraba un kalpa, 4.320 millones de años, siendo 72.000 kalpas un siglo brahmánico, en total 311.040.000 millones de años. El hecho de que los hindúes fueran capaces de concebir el universo en miles  de millones de años (en ves de hablar de los miles de millones que se solían barajar en las culturas y doctrinas religiosas primitivas occidentales) fue, según Sagan, “sin duda una casualidad”. Desde luego es posible que fuera sólo cuestión de suerte. No obstante, la similitud entre la cosmología hindú y  la cosmología actual no me parece a mí una casualidad, ahñi subyace un elevado conocimiento.

Es posible que, aquellas teorías que si las trasladamos a este tiempo, en algunos casos no podríamos discernir si se trata de las ideas de entonces o, por el contrario son nuestras modernas ideas, con esos ciclos alternos de destrucción y creación, pudieran estar conectados y fuertemente ligados a nuestra psique humana que, al fin y al cano, de alguna manera que no hemos podido llegar a entender, está, ciertamente, conectada con el universo del que forma parte. Claro que, debemos entender y saber extrapolar los mensajes de entonces y transplantarlos al aquí y ahora, y, aquellos redobles del tambor de Siva que sugieren el inmenso impulso energético repentino, podría ser muy bien lo que provocó nuestro big bang.

                           Si es cierto, ¿qué clase de objetos habrá en ese otro universo?

Recientemente, un prestigioso físico afirma haber hallado evidencias de un Universo anterior al nuestro, mediante la observación del fondo cósmico de microondas. Esto significaría que nuestro Universo no es único, sino que han existido otros universos con anterioridad, quizás un número infinito. Es un ciclo que hasta ahora solo se creía teórico, sin ningún tipo de prueba que lo respalde. Ahora parece haberse encontrado la primera.

                 En el Universo, que es casi infinito para nosotros, existen muchas cosas que debemos conocer

El descubrimiento son unos extraños patrones circulares que pueden encontrarse en la radiación de fondo de microondas del WMAP (Imagen arriba), según un artículo recientemente publicado en ArXiv.org, donde Penrose explica el fenómeno, tras analizar los datos extraídos de estas anomalías. Concluye que es una clara prueba de que el espacio y el tiempo existen desde mucho antes de nuestro Big Bang hace 13.700 millones de años, que provienen de anteriores universos que podríamos llamar “eones”, de un ciclo que se lleva repitiendo desde el infinito.

Nos podemos imaginar, en un largo viaje en el tiempo hacia el pasados, todo lo que allí, en aquellas civilizaciones de pensaba acerca del Cosmos, las leyendas que se contaban para explicar los sucesos y con detalles, narrar lo que era el “mundo-universo” que ellos, en su ya inmensa imaginación, “dibujaban” de una forma muy similar a la nuestra (salvando las distancias), toda vez que, en lo esencial, muchas son las coincidencias de ayer y hoy. ¿Quiere eso decir que hemos adelantado muy poco? Todo lo contrario, hemos adelantado muchísimo para poder comprobar que, muchos de aquellos postulados, de hace miles de años, eran ciertos y apuntaban en la correcta dirección.

emilio silvera

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Muchos son aún los secretos que esconden los Agujeros negros. Nadie sabe de qué clase de materia está hecha la singularidad y, tampoco a dónde ha ido y va a parar toda esa materia que atrae hacia sí y que ni el principio de exclusión de Pauli puede evitar que caiga en ese “pozo negro” que, según algunos, la transporta hacia otros universos mediante la expulsión por lo que se llaman agujero blanco.

Hay quien ha llegado a exponer una teoría en la que, de cada agujero negro que se forma y de toda la materia que atrae, en otro lugar, vuelve a surgir como por arte de magia, un nuevo universo que da comienzo a algo nuevo, a nuevas leyes fundamentales y a nuevas constantes de la Naturaleza y, en algunos, incluso sería posible que también, pudiera surgir la vida.

Ideas como esa de arriba de Arthur Clarke, nos brotan de la mente al imaginar fantásticos sucesos que podrían pasar desapercibidos a nuestras limitadas condiciones físicas de percepción del “mundo” y a la -todavía- insuficiente tecnología que nos permita ir más allá de las teorías actuales que nos tienen anclados en las ideas de finales del siglo XIX y principios del XX. No podemos desarrollar esas teorías que, como la de supercuerdas, necesitan de las energías de Planck (10¹⁹ GeV) para poder verificarlas y, tales energías, no están disponible spara nosotros.

Hasta nuestra época actual nos hemos contentado con crear conjuntos de otros universos y otros mundos a partir del nuestro propio, es decir, hemos observado nuestro Universo y nuestro mundo y hemos imaginado lo que podría ser si… Y, a partir de ese si con puntos suspensivos, surge un rico abanico de variantes que, en múltiples e infinitos estados de las cosas y en presencia de fuerzas, constantes y energías que podrían ser, le damos existencia en nuestras mentes a esos universos y esos mundos que, en otros lugares aparte de nuestro lugar, podrían estar esperando a que, nuestro propio mundo evolucione para poder llegar a ellos y entonces, poder ver, que como en las galaxias las estrellas, también los universos proliferan dentro de un multiespacio mayor que acoge a infinidad de universos que pueden tener muy distinta, parecida, o, en su caso, la misma condición del nuestro.

No me parece extraña la idea de que nuestro Universo tenga una propiedad reproductora y de él, puedan surgir nuevos universos. Con las estrellas pasa precisamente eso: Tienen un ciclo que se cumple en el tiempo y, llegado su momento, riegan el espacio del material necesario para que aparezcan nuevas y más vigorosas estrellas con mundos nuevos a su alrededor.

                                               Mirando la imagen me viene a la Mente la palabra “Creación”

Hablamos de ciclos o rebotes que se producen cada cierto tiempo y del que, un universo llega a su fin para que pueda surgir otro nuevo. Jhon Wheeler llegó a sugerir que cada vez que eso se producía, los valores de las constantes de la Naturaleza se volvían a barajar y, de ser así, eso crearía una secuencia inacabable de universos en expansión y contracción en los que las constantes son diferentes. Sólo podríamos existir en aquellos ciclos en los que el “acuerdo” de las constantes da una permutación que permite la presencia de la vida.

Claro que, según lo que ahora sabemos, cuando tratamos con las propiedades del Universo como un todo, hay un factor grande que desempeña un papel dominante. Si las constantes cambian en una de esas hipotéticas permutaciones que no permite que el universo colapse de nuevo en un Big Crunch, el suceso de los ciclos terminará y el universo quedará atascado con un puñado de constantes que nunca volverían a negociar una situación nueva. Evidentemente y hasta donde podemos saber, este es, el escenario más probable con el que se podrá encontrar nuestro universo en el futuro, toda vez que parece que el devenir nos lleva a la muerte térmica de un universo siempre en expansión en el que, la entropía ganará la última batalla.

Un viaje lleno de peligros y aventuras, saliendo de nuestro entorno conocido para encontrar otro habitat

No sabemos si algún día podremos encontrar el camino pero, si nuestro universo como parece tiene el final que todos los datos nos hacen presentir, entonces, si es que para ese Tiempo venidero, la vida sigue presente en el Cosmos, tendrá que buscar ese camino que le permita, situarse en otros universos que, como ahora el nuestro, tenga la posibilidad de albergar la vida en sus múltiples formas conocidas y aquellas que están y no cocemos también.

Hiperespacio, agujeros de gusano y otras ocurrencias que germinaron en nuestras mentes, ¿por qué no?, se podrían hacer realidad cuando llegado el momento, tengamos esos conocimientos que para nuestra salvación se requieren y, una condición será, la existencia del multiverso. Es decir, muchos universos dentro de un conjunto mayor en el que, la Naturaleza tenga diseñado el espacio necesario y con las condiciones exigidas para que la vida sea posible y siga generando ideas y pensamientos, a la vez que,   la evolución en el Tiempo nos lleve a comprender que formamos parte de ese todo infinito que finalmente es la luz, el estado más evolucionado de la materia con la que, finalmente, nos tendremos que fundir algún día.

¿Qué se esconde en el borde del Universo observable? En realidad… ¿Tiene un borde el Universo, o, por el contrario en ese final presentido, está unido a otro universo? ¿Cómo todo está tan lejos de nosotros que nos parece físicamente inalcanzable y nos tenemos que valer de los telescopios que, al captar las luz de las galaxias lejanas, nos hablan de lo que ahí fuera existe?¿Será ésta la única manera que tendremos de mirar hacia atrás en el tiempo para ver lo que fue el pasado del Universo. Lo cierto es que, son tan grandes las distancias que, al menos de momento, la única forma de “ver” lo que existió lejos de nosotros, es captar la luz que nos envió desde el pasado. No podemos contemplar esas galaxias como son hoy si es que aún siguen siendo.

                            Algunos tuvieron un sueño que les llevó a pensar en la energía libre

Lo cierto es que, ideas son muchas y preguntas muchas más pero, son aún más las respuestas que no se dieron y el resultado final es siempre dejar al Universo atrapado en un océano de interrogantes que no sabemos despejar. Un fino equilibrio lo mantiene todo al borde del Caos y, sin embargo, el Universo perdura a pesar de todo dentro de ese fino equilibrio de las constantes de la Naturaleza y de las Fuerzas fundamentales que lo rigen y que hacen posible, que la materia dentro del espacio y del tiempo, evolucione hasta alcanzar su cota más interesante de producir la conciencia que nos permite (a nosotros y seguramente a otros muchos seres en nuestro universo), pensar en todas estas cuestiones que han golpeado la mente del ser humano desde tiempos muy lejanos, incluso aquel tiempo en el que no se sabía que la Tierra era un simple mundo entre una infinidad de ellos en la miríada de estrellas que, cada noche, podían contemplar al mirar  el cielo.

 

 

 

“La Revolución Científica, como ya hemos dichos en posts anteriores, es un fenómeno netamente europeo surgido en los siglos XVI y XVII. Se caracteriza en términos simplistas por nuevas ideas y nuevos y avanzados conocimientos en el terreno de la astronomía, la física, la química y varias otras materias. En términos más amplios por la aparición en el mundo de una nueva cosmovisión y por un salto cualitativo respecto a lo que el hombre pensaba y creía en la época medieval inmediatamente anterior.”

 

 

Todos aquellos adelantos y nuestra ignorancia nos llevó a pensar que éramos nosotros lo importante pero, a medida que nuestros conocimientos avanzaron, nos fuimos dando cuenta de que, lo importante, estaba en la Naturaleza a la que comenzamos observando de manera trivial hasta que nos pudimos dar cuenta de que, en ella, residían todas las respuestas que necesitábamos para saber, no ya del mundo y del Universo, sino de nosotros mismos.

        Supimos desentrañar secretos de la luz, de la Gravitación universal, de las matemáticas…

De la misma manera que llegamos a poder explicar los fenómenos que se podían observar en la Naturaleza, también pudimos descubrir patrones sobrehumanos y universales que marcaban el ritmo de un Universo mayor y menos localista que el de los clásicos griegos que tenían la Tierra como el centro de todo, cuando en realidad, era simplemente un mundo más de una infinidad de mundos.

Nuestro descubrimiento de las pautas con las que funciona la Naturaleza y las reglas por las que cambia nos llevó hasta los misteriosos números que definen la fábrica de todo lo que existe. Las Constantes de la Naturaleza dan a nuestro Universo su sensación y su existencia. Sin ellas, las fuerzas de la Naturaleza no tendrían intensidades; las partículas elementales de materia no tendrían masa; el Universo no tendría tamaño. Así que, las Constantes de la Naturaleza son el último baluarte contra un relativismo desenfrenado.

Si entráramos en contacto con otras inteligencias presentes en el Universo, miraríamos primero hacia las constantes de la Naturaleza para buscar un punto de unión, una base común mediante la cual llegar a un entendimiento inteligente que nos uniera y, hablaríamos primero sobre esas cosas que las constantes de la naturaleza definen. Las sondas que hemos enviado hacia los confines del Sistema solar y más allá en el espacio profundo, llevan información sobre nosotros y sobre nuestro lugar en el Universo, así como también las longitudes de onda que definen el átomo de Hidrógeno para decir dónde estamos y también, lo que sabemos.

     Tenemos herramientas para que sirvan de lenguaje de entendimiento con otros seres inteligentes

“Una de las principales suposiciones de la física moderna es que las leyes de la naturaleza son idénticas en todos los lugares del universo observable. En particular, se asume que los parámetros fundamentales que rigen dichas leyes, como la velocidad de la luz,la constante de Planck o la carga del electrón, son fijos.”

Las constantes de la Naturaleza son, seguramente, la mayor experiencia física que pueden compartir seres inteligentes sin importar de qué parte del Universo puedan ser, toda vez que, los seres conscientes de inteligencias evolucionadas, al igual que nosotros aquí, habrán hallado esos misteriosos números que definen un Universo para todos en el que, lo primero que hay que comprender es que, no hay supremacía de nadie sobre nadie, la inteligencia es igual en todas partes y todos, sin excepción, tendremos que compartir la misma Naturaleza.

emilio silvera

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La ilustración muestra un cuásar, uno de los objetos más brillantes del Universo, emitiendo chorros de energía – ABC Ciencia emite el presente reportaje.

¡Sorpresa! El poder de la energía oscura aumenta a medida que el Universo envejece.

Un equipo de investigadores logra medir con una precisión sin precedentes la tasa de expansión del Universo primitivo

Puede que una de las mayores sorpresas que se hayan llevado nunca astrónomos y cosmólogos fue la comprobación, en 1998, de que el Universo en que vivimos no solo se expande, esto es, se hace cada vez más grande, sino que lo hace cada vez más deprisa. La idea de esta « expansión acelerada», comprobada ya en múltiples ocasiones, llevó a los científicos a preguntarse qué tipo de fuerza o energía podría ser tan inconcebiblemente grande como para someter al Universo entero a esta aceleración. Fue así como nació el concepto de « energía oscura», algo que sabemos que constituye casi el 70% de la masa total del Universo, pero de cuya naturaleza seguimos, 20 años después, sin tener la menor idea.

Pero, ¿cómo de rápido exactamente se expande el Universo? Se trata de una pregunta que los científicos aún no han logrado responder con precisión. Sí que tenemos una magnitud para referirnos a la tasa de expansión universal, la constante de Hubble, pero las diferentes mediciones hechas a lo largo de los años arrojan valores diferentes, de forma que la cuestión sigue estando, después de décadas enteras de investigación, abierta. Y el debate continúa.

Ahora, y por primera vez, un equipo de astrónomos de las universidades de Florencia y Durham, en Reino Unido, anuncia en un artículo recién publicado en Nature Astronomy que ha conseguido usar lejanos cuásares del Universo primitivo (poco después del Big Bang), para medir con una precisión sin precedentes la tasa de expansión del Universo en aquellos tiempos lejanos. Un esfuerzo descomunal que, sin embargo, ha puesto ante nuestros ojos un misterio aún mayor del que ha conseguido resolver.

Medir la constante de Hubble

“La constante de Hubble, representada comúnmente como H, especifica la velocidad a la que se está expandiendo el Universo. A través de ella, y una asumido un cierto modelo cosmológico, también podemos estimar el tamaño y la edad del Universo. Por este motivo, muchos investigadores defienden que la determinación experimental de la constante de Hubble es el proyecto más importante de la cosmología observacional”.

La forma en que hasta ahora se ha medido la constante de Hubble es observando fuentes de luz distantes, normalmente supernovas del tipo 1A o estrellas variables, conocidas como « candelas estandar», cuya distancia de nosotros se puede calcular y que permiten medir con bastante precisión el «corrimiento hacia el rojo» de la luz que emiten, lo que determina la velocidad a la que esos objetos se alejan de nosotros.

Sin embargo, hacer esas mediciones no resulta fácil. Y hagan lo que hagan los astrónomos, nunca consiguen llegar a un valor único, sino a un rango de valores diferentes. La tasa de expansión se mide en kilómetros por segundo por Megaparsec (km/s/Mpc). Un «parsec» es una unidad de medida cuyo nombre deriva de «paralaje de un segundo de arco» y que corresponde a 3,26 años luz. Un Megapársec, por lo tanto, equivale a un millón de veces esa distancia, es decir, 3.26 millones de años luz.

La incómoda cuestión es que los valores obtenidos hasta el momento con los diferentes métodos de medición oscilan entre los 67 y los 77 kilómetro por segundo por Megapársec. En otras palabras, eso significa que dos puntos en el espacio que estén separados por un Megapársec se alejan el uno del otro a una velocidad de entre 67 y 77 km/s. Para explicar estas diferencias, se ha llegado a proponer que quizá la velocidad de expansión no haya sido la misma a lo largo de toda la historia del Universo, sino que ésta ha ido cambiando a lo largo del tiempo. Algo que invalidaría la idea misma de una constante (la de Hubble) y que nadie ha conseguido demostrar hasta ahora. Para eso habría que ser capaces de medir el valor de la constante de Hubble a muchos miles de millones de años de distancia, y no existían candelas estándar lo suficientemente lejanas como para permitir esos cálculos.

Una diferencia incómoda

La diferencia entre 67 y 77 km/s puede no parecer tanta, pero la Ciencia se resiste a aceptar un rango de valores para algo que debería tener un valor concreto. De modo que los investigadores siguen probando diferentes métodos para medir la constante de Hubble y tratar de llegar de una vez a un valor definitivo.

La cuestión tiene mucha más importancia de la que parece a simple vista. De hecho, sin un valor preciso, los astrónomos son incapaces de determinar con precisión, por ejemplo, los tamaños de galaxias muy lejanas, la edad exacta del Universo o la historia de su expansión a partir del Big Bang.

Pero el nuevo método desarrollado por los investigadores de Florencia y Durham ha permitido, por primera vez, medir la constante de Hubble en los lejanos tiempos cercanos al Big Bang. Y los resultados han sido toda una sorpresa.

En busca de cuásares

Cuatro imágenes cuásar rodean una lente galáctica

Los cuásares fueron los primer AGN que se descubrieron. Existe una variedad de tipos de AGN según sus propiedades observaciones, pero los cuales se cree que …

El método se basa en los cuásares, objetos muy lejanos y también ultrabrillantes, también llamados «núcleos galácticos activos». Son los objetos más brillantes de todo el Universo y se cree que su brillo procede de la actividad de los agujeros negros supermasivos que hay en el centro de la mayoría de las galaxias. La intensa radiación electromagnética que emiten es causada por el disco de acreción, formado por los materiales que giran alrededor del agujero negro, atraídos por su gravedad. A medida que el disco de materia acelera, emite una enorme cantidad de energía. Tanta, que deslumbra a los telescopios de la Tierra, a miles de millones de años luz de distancia.

                 Científicos descubren el cuásar más lejano observado hasta la fecha.

“Un equipo de científicos de la Institución Carnegie ha descubierto el cuásar más lejano detectado hasta la fecha. Los resultados, publicados en la revista Nature, nos permiten comprender cómo era el universo en su ‘infancia’. La razón es que el cuásar se originó cuando el cosmos presentaba una antigüedad de tan solo 690 millones de años. “Nos ofrece una fotografía de cómo era el universo cuando este tenía solo 5% de su edad actual”, explica a Hipertextual Eduardo Bañados, primer autor del trabajo e investigador en el observatorio de la Institución Carnegie.”

Hace ya unos años, otro equipo de astrónomos consiguió medir la distancia a la que estaban ciertos cuásares. Y resulta, además, que los cuásares también emiten rayos X y luz ultravioleta. Ahora, tal y como explican en su estudio Guido Risaliti, de la Universidad de Florencia, y Elisabeta Russo, de la de Durham, los investigadores han conseguido descubrir que la relación entre estas dos diferentes longitudes de onda emitidas por un cuásar varía en función de su luminosidad en el ultravioleta. Y una vez conocida esa luminosidad, cosa que los investigadores consiguieron a partir de esa relación, resulta que el cuásar puede ser utilizado como cualquier otra candela estándar. Solo que muchísimo más lejana que cualquiera de las supernovas o las de estrellas variables utilizadas hasta ahora.

En otras palabras, por primera se ha conseguido encontrar la forma de medir la constande de Hubble en el remoto pasado del Universo. Según Elisabeta Luso, «el uso de los cuásares como candelas estándar tiene un gran potencial, ya que ahora podemos observarlos a distancias mucho mayores que las supernovas del Tipo IA, y utilizarlas para investigar épocas mucho más tempranas en la historia del Universo».

Inmersión en el Universo primitivo

De esta forma, el equipo de investigadores recopiló datos de 1.598 cuásares situados a distancias entre 12.600 y 11.400 millones de años luz de nosotros, poco después del Big Bang (que fue hace unos 13.700 millones de años). Y usaron esas distancias para calcular, por primera vez, la tasa de expansión del Universo primitivo y comprobar si, efectivamente, era distinta de la actual.

Los científicos también compararon sus resultados con los obtenidos durante años de supernovas del tipo IA, que cubren los 9.000 millones de años más recientes, y encontraron que, a las distancias en que los resultados se superponen, éstos son muy similares. Pero en el Universo temprano, donde sólo los cuásares pueden facilitar mediciones, había una notable diferencia entre lo que observaron y lo que predice el modelo cosmológico vigente.

«Observamos cuásares hasta apenas mil millones de años después del Big Bang -explica Guido Risaliti- y encontramos que la tasa de expansión del Universo en la actualidad es más rápida de lo que era antes. Y eso puede significar que la energía oscura se está haciendo más y más fuerte a medida que el Universo envejece».

Las implicaciones de este hallazgo son tremendas. Si efectivamente la densidad de la energía oscura aumenta con el tiempo, entonces la constante de Hubble no sería «constante», sino que variaría a lo largo del tiempo. y posiblemente eso bastaría para explicar las discrepancias encontradas en las diferentes mediciones llevadas a cabo hasta ahora.

Pero hay otra cuestión. Si bien es cierto que el trabajo de este equipo de investigadores podría ayudar resolver la espinosa cuestión del auténtico valor de la constante de Hubble, también lo es que coloca sobre el tapete un misterio aún mayor: ¿Cómo es posible que la energía oscura se vaya haciendo más fuerte a medida que el Universo envejece?

«Algunos científicos -concluye Risaliti- sugirieron en el pasado que podría ser necesaria una nueva Física para explicar las discrepancias encontradas hasta ahora, incluída la posibilidad de que la fuerza de la energía oscura esté aumentando. Y nuestros resultados parecen confirmar esa sugerencia».

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