La expansión del universo

ALVY SINGER, UN NIÑO introvertido, acude con su madre a la consulta de un médico. "Está deprimido", asegura ésta. "¿Por qué estás deprimido?", pregunta el galeno. "El universo se expande", sostiene Alvy, con voz infantil. "Bueno... el universo es todo y, si se expande, algún día estallará y eso será el final de todo". La madre, irritada, se gira hacia el pequeño Alvy y grita, con grandes aspavientos: "¡Eso no es asunto tuyo! Ha dejado de hacer sus deberes", confiesa. "¡Claro!", exclama Alvy "¿para qué?". "¿Qué tiene que ver el universo contigo? ¡Brooklyn está aquí y Brooklyn no se expande!". "Y no lo hará en billones de años, Alvy", asegura el doctor. Argumento perteneciente al filme Annie Hall (1977) de Woody Allen.

La cosmología moderna ha permitido esclarecer algunos de los misterios relativos al nacimiento del cosmos. Se dispone de una buena estimación sobre la edad del universo, unos 13.700 millones de años, y sobre su contenido, el 4% de materia ordinaria, el 23% de materia oscura y el 73% de energía oscura.

El modelo estándar, conocido como teoría del Big Bang, se fundamenta de hecho en tres evidencias experimentales: la composición química del universo primitivo (nucleosíntesis primordial), la expansión del universo (ley de Hubble) y la existencia de un fondo de radiación cósmica en la banda de las microondas.

Esta visión de un cosmos en expansión, de origen explosivo, contrasta con la imagen que se tenía hace apenas un siglo. El firmamento nocturno, salpicado de estrellas, ofrece a diario un espectáculo repetitivo. Esta imagen de un cielo inmutable debió de influir en la concepción de un universo estático, inamovible, hasta el punto de que uno de los mayores físicos de la historia, Albert Einstein, llegó a amañar sus ecuaciones de la relatividad general para hacerlas compatibles con ese modelo de universo. La relatividad general, en su concepción original, apuntaba hacia un modelo de universo en movimiento, ya sea en expansión o contracción. Tal paradigma llevó a Albert Einstein a introducir un término correctivo, la llamada constante cosmológica, en sus ecuaciones, para hacer su teoría compatible con un modelo de cosmos estático, basado en un equilibrio entre la acción de la gravedad (que tiende a reducir su tamaño) y la constante cosmológica (que de alguna manera favorece su expansión).

Para desgracia de Einstein, pocos años después de introducir su constante cosmológica, un astrónomo americano, Edwin Hubble, revolucionaba las teorías cosmológicas de la época con un estudio que sugería un universo en expansión. Pese a las limitaciones (y al escaso conocimiento de la escala de distancias cosmológicas), Hubble fue capaz de descubrir que las galaxias se alejan de nosotros a una velocidad proporcional a su distancia a la Tierra. Vale la pena mencionar aquí que esta conocida ley de expansión del universo (o ley de Hubble) se aplica a galaxias situadas más allá del denominado Grupo Local (conjunto de galaxias vecinas de la Vía Láctea) y no a escalas más pequeñas. O lo que es lo mismo: Brooklyn, parafraseando al personaje del filme de Woody Allen, no se expande...

Los cosmólogos esperaban que, observando galaxias mucho más distantes, podría verse una desaceleración en el ritmo de expansión del universo. Pero estudios recientes han permitido entrever el efecto contrario: el universo, lejos de frenar su expansión... ¡se acelera!