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Columna de Astronomía | El universo está en expansión, ¿estamos seguros de eso?

¿Será verdad que las galaxias se alejan más rápido mientras más lejos se encuentran de nosotros o simplemente la "masa" de las partículas elementales va aumentando con el tiempo?

24 de Mayo de 2017 | 09:31 | Por Nelson Padilla
Por Nelson PadillaAcadémico del Instituto de Astrofísica de la U. Católica de Chile

Doctor en astronomía de Universidad Nacional de Córdoba (Argentina) y fue investigador postdoctoral del Instituto de Cosmología Computacional (Inglaterra). Actualmente es profesor asociado del Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile, director del área de cómputos del Centro de Astro-Ingeniería UC y director UC del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).

El cosmólogo Chris Wetterich dio un coloquio en un renombrado instituto de cosmología y sus primeras palabras fueron algo así: "Ustedes saben que no estoy loco de remate". Luego expuso un modelo en que el universo no está en expansión. Comenzó así debido a que su modelo de cosmos desafía radicalmente el pensamiento de los últimos (casi) 100 años.

En su artículo Wetterich presenta la posibilidad de que el universo no se encuentre en expansión apoyado en la idea de que haya un cambio en la masa y tamaño de los átomos a medida que pasa el tiempo.

En el modelo estándar el tamaño y masa de las partículas elementales simplemente no cambian. Las masas son constantes universales, es decir son iguales a lo largo de la historia del cosmos. Por otro lado, sabemos que el efecto Doppler que experimentamos a diario con las ondas de sonido (el cambio de la frecuencia de la sirena de una ambulancia al pasar rápidamente) también afecta a las ondas de luz. A esto atribuimos que las galaxias más lejanas tienen su luz más corrida hacia el rojo. En otras palabras, las galaxias se alejarían más rápido de nosotros mientras más lejos están, lo que nos indicaría que el universo está en expansión y que nació de un Big Bang. Es decir, que vivimos en un universo no estático.

en su modelo es posible que no haya un big bang, es decir, que no haya singularidad

Nelson Padilla: Aún así Wetterich sí tiene una ventaja
Desde el punto de vista teórico de la gravedad, lo anterior es muy bueno. Ya desde el siglo XVII Newton estimó que un universo finito estático estaba destinado a colapsar en una gran bola hiperdensa de materia, porque no era estable y no podría sobrevivir por mucho tiempo. Por lo tanto, no se trataba de un universo viable. Luego con Einstein y la Relatividad General –sumado a la medición Doppler de las galaxias– el universo en expansión se volvió aún más atractivo ya que resolvía este gran problema. Así, el Modelo Estándar tomó su forma actual.

Sin embargo, también cabe la posibilidad de que en vez de efecto Doppler, lo que realmente ocurre es que los átomos van aumentando su masa. Esto provocaría que mientras más atrás se esté en el tiempo, la radiación generada fuese más roja. Es decir, el universo disfrazaría la luz de sus galaxias con un "traje de corrimiento al rojo".Pero este modelo encierra otra gran sorpresa: si bien el universo habría tenido un periodo de expansión, en el presente estaría ¡contrayéndose!

El modelo ideado por Wetterich explica a la perfección no solo el corrimiento al rojo de las galaxias, sino también lo logra con las otras evidencias que actualmente se presentan como soporte rotundo al modelo de expansión: la radiación de fondo de microondas y la abundancia de elementos químicos livianos en el universo. Pero su desventaja está en que no produce ninguna predicción observable diferente al Modelo Estándar y, por lo tanto, parece ser imposible distinguir cuál de las dos hipótesis es la correcta.

Aún así Wetterich sí tiene una ventaja: en su modelo es posible que no haya un big bang, es decir, que no haya singularidad. Las singularidades como el big bang son un desafío para la teoría estándar, porque no permiten predicciones cuantitativas y son "detalles molestos" de la misma.

Sería interesante encontrar una manera de comprobar si esta nueva hipótesis da mejores predicciones que el modelo estándar, porque si fuera así podríamos actuar de árbitro de la fiesta de disfraces del universo. Decidiríamos si acaso debemos dar el primer premio a este nuevo y distinguido invitado por su excelente "disfraz de corrimiento al rojo".

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