Plantean un nuevo enigma sobre la aceleración del universo y nuestra época

Uno de los éxitos más notables de la astrofísica en el siglo pasado fue el descubrimiento de que la edad del universo, medida por sus estrellas más viejas, era aproximadamente la misma que la edad estimada de una manera totalmente diferente: a partir del alejamiento de las galaxias.

Ambos dieron como resultado tiempos sorprendentemente largos -miles de millones de años- proporcionando la tranquilizadora confirmación de que ambos estaban probablemente en el camino correcto.

Pero los dos valores no eran idénticos y los científicos se dieron cuenta muy rápidamente de una discrepancia importante: las estrellas más viejas eran mayores que el universo mismo.

Se pusieron en marcha mejoras de las mediciones y los modelos para resolver esta contradicción, hasta 1998, cuando se descubrió la aceleración cósmica. Se demostró, de una sola vez, que el universo era en realidad mucho más viejo de lo que se pensaba, y, en particular, era más viejo que las estrellas más viejas.

Primeros enigmas

Pero había un enigma en este descubrimiento: El movimiento del universo está gobernado por la materia, cuya gravedad tiende a frenar la expansión; y por la aceleración, que lo acelera.

Puesto que la densidad media de la materia en el universo cae constantemente a medida que se hincha el universo, cada vez tiene un valor más y más pequeño. Curiosamente, hoy en día resulta tener casi exactamente el mismo valor (expresado en las mismas unidades) que el parámetro de aceleración. ¿Por qué?

Había también un segundo enigma: El tamaño teórico del parámetro de aceleración podría ser casi cualquier cosa; de hecho, los cálculos básicos de la mecánica cuántica sugieren que debería ser mucho más grande de lo que es. Por qué es tan pequeño, es un misterio.

Otro enigma más

Astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (Massachusetts, EE.UU.) Arturo Avelino y Bob Kirshner acaban de publicar un artículo llamando la atención sobre otro enigma más.

El universo no se expandió a un ritmo constante que era sólo la mezcla de estos dos factores (materia y aceleración). Durante los primeros nueve mil millones de años de evolución cósmica, la contracción dominó y el universo redujo gradualmente su expansión.

Sin embargo, señala el Observatorio Smithsonian en una nota, dado que la importancia relativa de la aceleración cósmica crece con el tiempo, durante los últimos cinco mil millones de años ha dominado la aceleración y el universo ha acelerado su expansión.

Curiosamente, sin embargo, hoy en día el universo se ve de la misma manera que tendría si siempre hubiera estado expandiéndose de forma constante a una velocidad constante.

Aunque suene un poco similar a la adivinanza original, los autores describen por qué este nuevo rompecabezas es en realidad diferente: Estamos viviendo (aparentemente) en una época privilegiada. Los otros rompecabezas no tienen esta implicación.

La(s) explicación(es) para estos acertijos no se conocen todavía. Si existen algunas nuevas clases concretas de partículas elementales, sugieren los científicos, ellas podrían proporcionar la respuesta, pero por ahora lo único que es seguro es que se necesita más investigación observacional.

Referencia bibliográfica:

A. Avelino y R. Kirshner: The Dimensionless Age of the Universe: a Riddle for Our Time. The Astrophysical Journal (2016).