El lado oscuro del universo.

“Podemos conocer mucho de un objeto, gracias a su luminosidad”, esa es la tesis principal del texto de Sergio de Régules, pero hay que aclarar que esto si se hace un muy buen análisis racional y objetivo de la misma luminosidad. Estos son métodos usados por astrónomos para conocer, por ejemplo la distancia entre galaxias. Lo único que se necesita, además de los conocimientos físicos, es conocer el dato de la luminiscencia del objeto.

Edwin Hobbe, astrónomo estadounidense calculó en 1929 la distancia de 90 “nebulosas espirales” que era el nombre que para ese entonces se le daba a las galaxias. Lo anterior usando el método descrito anteriormente. Con la luz, también se puede calcular otros datos, como la velocidad. La luz de un objeto, digamos una galaxia, se ve más roja cuándo se aleja, mientras que cuando se acerca, se mira una luz más azul. Bajo la luz de estos datos, los astrónomos encontraron que todas las galaxias, menos las más cercanas a la nuestra, tienen una luz roja, es decir, se están alejando.  Hobbe además descubrió que la relación entre la distancia y la velocidad es una proporcionalidad directa. ¿Qué implica lo anterior? Que el universo se expande. Si las galaxias se separan, entonces es lógicamente creíble que en un momento todas las galaxias estaban concentradas en un punto. Esto es la teoría del Big Bang. Ésta, además dice que en ese momento, las galaxias no eran como tal las conocemos ahora, sino un cúmulo de energía y materia.

Esta teoría ha tenido modificaciones desde el  momento en que se formuló. Una de las ellas es la de del modelo inflacionario, el cual resuelve problemas de la teoría, incluso ayuda a determinar la posible geometría del universo. Caben 3 posibilidades: a) geometría plana (universo euclidiano) que implica que hay la justa cantidad de energía y materia, no hay ni mucha, ni poca; b) que tenga una curvatura negativa, es decir que suponiendo que exista un plano cartesiano, la curva del espacio se hará hacía el cuarto cuadrante, esto implica que hay poca materia y poca energía y c) curvatura positiva, que implica que hay mucha energía y mucha materia. La importancia de conocer la geometría del universo implica que este siga creciendo o no. Dentro de todas las dudas que se generaban, había algo certero, que en cualquiera de los tres casos, la fuerza de gravedad, frenaba la expansión del universo.

Pero, a mediados de los 90, se determinó por medio de experimentos de radiación de fondo que el universo era de geometría plana, pero faltaban datos (la cantidad de materia y energía contabilizada no era la suficiente) para que se pudiera determinar de forma categórica que efectivamente el universo era euclidiano, entonces ¿dónde estaba el resto del universo?

Pero en 1998, sucedió al que puso en duda aquello. Al descubrir una nueva supernova que llamaron Albinoni, la cual explotó 10 mil millones de años antes de que su luz fura visible desde la tierra. Los investigadores, notaron que las supernovas como  Albinoni se veían 25% más tenues de lo que correspondería a su corrimiento al rojo, si es que la expansión del universo se fuera deteniendo, justo como se creía. Después de depurar los posibles errores, se llegó a la conclusión de que la expansión del universo lejos de frenarse, se estaba acelerando.

Entonces, si bien la gravedad si frena la expansión descontrolada del universo, debería de haber una “energía” que acelera la expansión, la cual no se puede ver, pero no implica que no exista. A esta energía la denominaron “energía oscura”, pero ¿qué es? O ¿qué podría ser?

Hay dos teorías, una formulada por Einstein antes de 1929, añadió a sus ecuaciones (las de la teoría general de la relatividad) un término que representaba una especie de fuerza de repulsión gravitacional y que tenía el efecto de mantener quieto al Universo. Le llamó constante cosmológica. Cuando Hubble descubrió la expansión del Universo, Einstein retiró la constante cosmológica con cierto alivio. Pero su extraña creación reapareció, por ejemplo, en el modelo inflacionario del Big Bang, y ahora podría ser el origen de la fuerza de repulsión que le está ganando la partida a la atracción gravitacional. Hay otra posibilidad, el que sea un campo parecido a los magnéticos o eléctricos, pero totalmente nuevo; los cosmólogos lo llaman “quintaesencia” que sería la causante de la repulsión gravitacional. La constante cosmológica, por su misma naturaleza, no cambia con la expansión del universo, además acelera a mayor escala la expansión. Por su parte, la quintaesencia si interactuaría con el universo, pero aceleraría menor forma la expansión.

Las nuevas herramienta tecnológicas podrán ayudar a determinar cuál de las dos es la que se adecúa al universo, si es que es una de ellas, ambas o ¿será también posible que ninguna?

En fin, el Universo se va a acabar. Antes de 1998 se consideraban, en esencia, dos posibles capítulos finales para el Universo: ¿sería la fuerza de gravedad total lo bastante intensa como para frenar la expansión e invertirla, o seguiría el Universo creciendo para siempre? En el primer caso el Universo terminaba con un colosal apachurrón exactamente simétrico al Big Bang; en el segundo, la expansión seguía eternamente. Con el descubrimiento de la expansión acelerada y la energía oscura las cosas han cambiado. Si bien aún no se puede decidir si la energía oscura es constante cosmológica o quintaesencia, está claro, en todo caso, que la posibilidad del Gran Apachurrón queda excluida.