“Aunque el universo siga expandiéndose y cambiando, la curiosidad humana es lo que realmente nos mantiene en movimiento” - L.M.
El “corrimiento al rojo”
¿Por qué creemos que se expande el universo?
Hay detalles que aún no cuadran por completo en las mediciones que tenemos, hay también extensos postulados que tratan de aportar los elementos necesarios para que todo en el universo se justifique tal cual es, como la “teoría de cuerdas”.
Hasta los principios de los 1920s la astronomía decía que todo lo que existía en el universo se reducía a nuestra propia galaxia, la “Vía Láctea”. Todo lo que habíamos visto hasta entonces, considerábamos que no estaba más allá de los 100,000 años luz de distancia.
Hasta los principios de los 1920s la astronomía decía que todo lo que existía en el universo se reducía a nuestra propia galaxia / Foto: Enrique Mijares Martínez / Cazadores de estrellas
En 1923, Edwin Hubble utilizó el potente telescopio Hooker del Observatorio del Monte Wilson, en California y logró identificar estrellas variables individuales, de las conocidas como cefeidas (gigantescos soles pulsantes que se expanden y contraen regularmente, variando su brillo en períodos fijos, lo que las convierte en faros estándar fundamentales para medir distancias cósmicas) en la “nebulosa” de Andrómeda (M31). Al medir el brillo y el período de estas estrellas (utilizando el trabajo previo de Henrietta Leavitt sobre la relación período-luminosidad), pudo calcular la distancia a Andrómeda.
Sus cálculos demostraron que Andrómeda estaba a una distancia de poco más de un millón y medio de años luz (cálculos posteriores la situaron más lejos), lo que significaba que estaba mucho más allá de los límites de la Vía Láctea y, por lo tanto, era una galaxia separada, un “universo isla” por derecho propio.
Andrómeda era una galaxia separada, un “universo isla” por derecho propio / Foto: Enrique Mijares Martínez / Cazadores de estrellas
Nacido el 20 de noviembre de 1889, Edwin Powell Hubble es considerado el padre de la cosmología observacional. A pesar de sus variados intereses y profesiones, que incluyeron la licenciatura en leyes (para cumplir el deseo de su padre), la pasión de Hubble fue la astronomía, obteniendo un grado en ciencias en 1910. Posteriormente, en 1921 obtuvo un doctorado en astronomía por la Universidad de Chicago, consiguiendo acceso al observatorio Yerkes que contaba con un telescopio de 61 cm (de los más grandes del mundo en ese momento).
Edwin Powell Hubble es considerado el padre de la cosmología observacional / Foto: Enrique Mijares Martínez / Cazadores de estrellas
Casi 50 años después de que William Huggins (astrónomo británico) identificara que la longitud de onda de la luz proveniente de la estrella Sirio (la más brillante en el cielo) se “alargara”, es decir, tendía al rojo en el espectro de luz, Hubble publicó un análisis de la velocidad radial de varias nebulosas extragalácticas (1929) que, aunque en algunos casos, el corrimiento era hacia el azul (se acercaban a la Tierra), en la mayoría de los casos el corrimiento era hacia el rojo, lo que nos hacía suponer que se alejaban. De hecho, calculó una relación directa entre la distancia de la nebulosa y la velocidad de retroceso. Con esto llegó a la conclusión de que fuera de un grupo “local” de galaxias, todos los objetos más allá, se alejaban de nosotros. Esto sólo tenía sentido si todo el universo, incluido el espacio entre galaxias, se estuviera expandiendo.
Hubble publicó un análisis de la velocidad radial de varias nebulosas extragalácticas / Foto: Enrique Mijares Martínez / Cazadores de estrellas
De acuerdo a las observaciones y mediaciones con las que contamos hasta el día de hoy, para que esa hipótesis de la expansión tuviera sentido, se necesita una energía de tipo “antigravitatorio” que en lugar de provocar que las masas se atrajeran, se alejaran; y que permeara todo el universo. Esta hipotética forma de energía se ha denominado “energía oscura” (Michael Turner, 1998) y conformaría un 68% del universo (la materia oscura es un 27% y la materia bariónica, que es todo aquello que podemos observar y medir, es el 5% restante, dividiéndose en Hidrógeno libre y Helio, un 4%, Estrellas un 0.5%, Neutrinos 0.3% y elementos pesados un 0.2%). No tenemos ni idea de qué es, pero percibimos sus efectos. Esta energía no provoca que las galaxias se muevan alejándose unas de otras en el espacio, provoca un cambio en la escala del espacio mismo.
Hubble identificó que entre más lejos está una galaxia, más rápido se sigue alejando de nosotros (Ley de Hubble). Si hacemos las matemáticas correspondientes con las galaxias más lejanas, nos damos cuenta que éstas se moverían más rápido que la luz; sin embargo, esto no viola la teoría de la relatividad especial de Einstein, ya que realmente no son las galaxias las que se mueven, sino el universo mismo que se expande, como lo mencionamos anteriormente.
Esta energía no provoca que las galaxias se muevan alejándose unas de otras en el espacio, provoca un cambio en la escala del espacio mismo / Foto: Enrique Mijares Martínez / Cazadores de estrellas
Este fenómeno no afecta a escalas pequeñas como átomos, estrellas de una galaxia o galaxias cercanas, aquí la gravedad sigue dominando; es por esto que, aunque la mayoría de las galaxias se alejan de nosotros, nuestra vecina más próxima, Andrómeda, está en ruta de colisión con la Vía Láctea.
En conclusión, la relación entre la expansión del universo y la energía oscura se encuentra en un punto de inflexión histórico para la cosmología en 2026. Tras casi tres décadas de consenso sobre una expansión acelerada, investigaciones recientes basadas en datos de instrumentos como el espectrógrafo DESI y el Dark Energy Survey (el Observatorio de Energía Oscura) sugieren que la energía oscura podría no ser una constante inmutable.
Este cambio de paradigma plantea que la expansión podría estarse desacelerando o que la energía oscura evoluciona con el tiempo, lo que desafía el modelo estándar y abre el debate sobre nuevos destinos para el cosmos, desde una expansión infinita más lenta hasta un posible colapso futuro.
