Las extrañas velocidades de las galaxias lejanas dejan perplejos a los cosmólogos

Hace 16 años, el astrónomo William G. Tifft, de la Universidad de Arizona (EE UU), descubrió un asombroso fenómeno en el universo: las velocidades de las galaxias muy lejanas no muestran una distribución uniforme, como se suponía. Es como si viajasen por el cosmos sólo a unas velocidades determinadas, saltando abruptamente de una a otra sin pasar por las intermedias. El hallazgo era tan difícil de explicar según la teoría del Big Bang que fue descartado por la mayoría de loscientíficos, pero una investigación acaba de confirmarlo.

Algunos cosmólogos empiezan a pensar que están ante una pista que puede conducirlos a la unificación de las fuerzas del universo, a una teoría que incluya la fuerza de la gravitación en el mundo de la mecánica cuántica que rige el mundo de las partículas subatómicas.Un observador que mirase con detenimiento muchos coches que se alejan de él por una autopista esperaría encontrar vehículos a cualquier velocidad: a 42, 55, 68 o 97 kilómetros por hora. Si descubriese que los coches van en grupos de velocidad de 30 a 40 kilómetros por hora, de 50 a 60 y de 80 a 90, pero que prácticamente ninguno lleva velocidades intermedias, tendría que buscar una explicación al fenómeno. Algo similar, con galaxias en lugar de coches, observó Tifft en el universo. Si el fenómeno es cierto, como empiezan a sospechar incluso los más escépticos, supone un gran reto para los científicos, que tendrán que adaptar sus explicaciones del cosmos a estos sorprendentes resultados.

Las galaxias se están alejando unas de otras, por lo que los cosmólogos saben que el universo está en expansión, y cuanto mayor es la distancia de una galaxia a la Tierra, mayor es la velocidad a que se aleja. Esto se descubrió hace 70 años y son dos puntales básicos de la teoría del Big Bang, que explica la historia del universo a partir de una gran explosión.

Desplazamiento al rojo

¿Cómo saben los astrónomos que las galaxias se alejan? Por un fenómeno similar al sonido de un tren que primero se acerca al observador -el pitido es cada vez más agudo- y luego se aleja -el pitido es progresivamente más grave- Los astrónomos oyen a las galaxias alejándose y este fenómeno se denomina desplazamiento hacia el rojo. A velocidades diferentes varía el sonido. Puesto que debe de haber galaxias en el universo a todas las distancias, los astrónomos deben oír desplazamientos hacia el rojo en todas las frecuencias al observar el cielo.Y así era hasta el sorprendente descubrimiento de Tifft: las velocidades de las galaxias muy lejanas -a miles de millones de años luz de distanciase agrupan en intervalos fijos. Según sus mediciones, los desplazamientos hacia el rojo de casi todas esas galaxias cambian en saltos abruptos equivalentes a 72 kilómetros por segundo. La observación, que no encaja con la distribución homogénea de las galaxias en el cosmos, había permanecido archivada.

Los especialistas suponían que debía de haber algún fallo en las mediciones de Tifft y unos astrónomos del Royal Observatory de Edimburgo (Reino Unido) se propusieron encontrarlo. Eligieron 89 galaxias lejanas y empezaron a medir sus velocidades en diferentes observatorios y telescopios. Después de cuatro años de trabajo y de revisar minuciosamente los cálculos, no sólo no han podido negar el hallazgo de Tifft, sino que sus resultados lo confirman. Los astrónomos Bruce Guthrie y William M. Napier dieron a conocer hace meses los datos del estudio y ahora van a publicar análisis más extensos del fenómeno.

El patriarca de la astronomía estadounidense Allan Sandage tiene dudas, pero, reconoce estar interesado en la cuestión. "Tifft ha presentado sus datos durante años y siempre se ha dicho que era imposible. Por eso hay ahora tanta sorpresa. La periodicidad de los valores surge una y otra vez y no tengo ninguna explicación. Si es cierto, sabemos menos aún de lo que pensábamos", ha comentado Sandage.

Guthrie sugiere que la interpretación convencional del desplazamiento hacia el rojo (velocidad) de las galaxias en relación con su distancia es probablemente correcta, pero que puede haber un segundo mecanismo desconocido que explique el agrupamiento de las velocidades descubierto.

Tifft, por su parte, afirma que no comprende el fenómeno, pero piensa que este agrupamiento de velocidades en paquetes es análogo al de los abruptos saltos en los niveles de energía de las partículas subatómicas, según demuestra la mecánica cuántica. Para él, esto podría algún día permitir explicar la fuerza de la gravedad en términos de la teoría cuántica, un objetivo soñado hace tiempo por los físicos teóricos. "La teoría de la gravitación en su forma actual probablemente es incompleta y una variabilidad cuántica de las velocidades de las galaxias podría mejorarla", dice Tifft.