Andreas Reisenegger

Doctor del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Fue investigador postdoctoral del Instituto de Estudio Avanzado en Princeton (ambos en EE.UU.). Profesor titular del Instituto de Astrofísica de la Pontificia Universidad Católica de Chile e investigador del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).

La expansión del universo es hoy en día un resultado aceptado y bien conocido incluso afuera de la comunidad científica. Como hemos discutido anteriormente, si observamos galaxias lejanas, detectamos que éstas se alejan de nosotros, de manera que el espacio entre galaxias va creciendo. Esto motiva en muchos la pregunta: ¿Las galaxias mismas también se expanden? ¿Y las estrellas en su interior, los planetas, las rocas, las personas y los átomos? ¿"Todo" se expande?

Para responder esta pregunta, planteémonos otra, quizás más básica: ¿Por qué se expande el universo? Ésta, a su vez, puede ser descompuesta en otras dos: ¿Por qué se inició su expansión? y ¿por qué sigue expandiéndose? La primera nos remonta al origen –el "Big Bang"–, y sigue siendo un misterio: realmente aún no conocemos la respuesta. La segunda, en cambio, es bastante más simple. En una primera aproximación, la respuesta es "por inercia". Una nave espacial lanzada al espacio puede seguir moviéndose indefinidamente sin necesidad de combustible, como lo hacen los Voyager I y II, lanzados en la década de 1970, que siguen alejándose más allá de los confines del Sistema Solar. De la misma manera, las partículas lanzadas en todas las direcciones por el Big Bang seguirán separándose indefinidamente, a menos que actúe una fuerza sobre ellas.

En la práctica, sí actúan algunas fuerzas. En la etapa inicial, mientras el universo aún era muy denso, la atracción gravitacional entre sus constituyentes fue frenando la expansión, pero no lo suficiente como para detenerla, en tanto que, en las etapas más recientes, con una menor densidad, se está manifestando un ingrediente misterioso que ha estado acelerándola y que se le ha llamado "energía oscura".

Hasta aquí, hemos descrito lo que sucede a gran escala. Sin embargo, a pequeñas escalas, pasan más cosas. Por ejemplo, en el denso y calurosísimo plasma presente unos 300.000 años después del Big Bang había partículas con carga positiva (núcleos atómicos) y otras con carga negativa (electrones), que por esta razón se atraían mutuamente mediante la fuerza eléctrica. Al enfriarse y por lo tanto disminuir sus velocidades relativas, pudieron encontrarse entre ellas, formando átomos, cuyas estructuras y tamaños están determinados por las leyes de la física cuántica y por lo tanto no se expandirán, aunque vayan separándose y crezca el espacio entre ellos. De la misma manera, la atracción gravitacional entre grupos de átomos relativamente cercanos llevó a la formación de estructuras mayores: planetas, estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias. Todas éstas han llegado aproximadamente a estados de equilibrio, en que la fuerza de atracción gravitacional entre sus partes es contrarrestada por otros efectos, por ejemplo fuerzas centrífugas o presión interna. Por lo tanto, su evolución está controlada por efectos ajenos a la expansión del universo y no se expanden con éste.

Dado esto, podemos decir con certeza que no todo se expande. El universo a gran escala lo hace, pero la mayoría de los objetos en su interior no

Dado esto, podemos decir con certeza que no todo se expande. El universo a gran escala lo hace, pero la mayoría de los objetos en su interior no. Sus tamaños se mantienen más o menos constantes, controlados por sus fuerzas internas, las cuales pueden producir algunos cambios, sin embargo éstos son totalmente ajenos a la expansión del universo. En particular, las galaxias se alejan entre sí, pero no se van agrandando, por lo tanto queda cada vez más espacio vacío entre ellas; quedamos cada vez más solos.