El universo ¿Mayor de edad?

Albert Einstein fue el primero en hablar de la Fuerza Lambda

Para poder contestar a la pregunta del título, primero deberíamos establecer quá es lo que entendemos por mayoría de edad y qué métodos podemos utilizar para medir la edad. El método más inmediato de medida es mediante la determinación de la edad de los objetos más viejos del Universo. El Universo no puede ser más joven que los objetos que contiene. Entre los objetos más viejos que se han podido medir están las agrupaciones de estrellas que se encuentran en los suburbios de las galaxias, los llamados cúmulos globulares. Está razonablemente establecido que el mínimo valor de la edad de dichos cúmulos es de 10 mil millones de años. Por consiguiente, el Universo no puede tener una edad menor.

Existen, sin embargo, otros métodos indirectos. Las estructuras que componen el universo, las galaxias, los cúmulos de galaxias, los supercúmulos de galaxias y estructuras aún mayores, se han formado por condensación gravitatoria de materia más difusa. Este complicado proceso no se desarrolla de manera inmediata, sino que requiere un tiempo, que puede estimarse mediante modelos. Dichos modelos sugieren valores parecidos a los obtenidos mediante las edades de cúmulos globulares.

Por consiguiente, ambas estimaciones concuerdan en sus límites inferiores: el Universo ha de ser mayor de edad, no puede ser más joven que 10 mil millones de años. Además, estas estimaciones son independientes del modelo de Universo, y cualquier modelo que se proponga ha de ser compatible con estos resultados. El modelo de Universo actualmente más satisfactorio y verosímil es el de la gran explosión. En dicho modelo es posible estimar la edad de Universo a partir de su velocidad de expansión actual, la llamada constante de Hubble, y su densidad. La densidad del Universo puede determinarse a partir del estudio de la radiación cósmica de fondo, los ecos de la gran explosión que originó el Universo, en función de la dirección y a distintas escalas angulares sobre el cielo. Los experimentos realizados hasta ahora, de los cuales el más reciente y significativo es el BOOMERANG, indican que la densidad es tal que la curvatura del Universo es nula. Es decir, que el Universo es Euclídeo (lo que significa, por ejemplo, que los ángulos interiores de cualquier triángulo suman 180 grados).

Sin embargo, un universo de curvatura nula y con los valores de la constante de Hubble aceptados, no puede ser más viejo que 10 mil millones de años. En conclusión, no da tiempo a formar cúmulos globulares, ya que no pueden formarse inmediatamente después de la gran explosión debido a las altas temperaturas. Es preciso que transcurra un tiempo para que el universo se enfríe lo suficiente. Además, distintas medidas de la densidad de materia del universo indican que, a lo sumo, existe una tercera parte de la materia necesaria para que el universo tenga curvatura nula. ¿De dónde viene la densidad restante?

Existe una solución que permite aumentar la edad del universo y explicar el origen de la densidad "perdida": la constante cosmológica. Dicha constante permitiría aumentar la edad del universo a más de 12 mil millones de años, y la densidad de energía asociada permite aumentar la densidad de materia-energía del Universo hasta que el espacio tenga curvatura nula. Pero, ¿es la existencia de dicha constante un invento rebuscado para que cuadren los números? ¿Existen otras evidencias que apoyen la existencia de la constante cosmológica? La respuesta es que sí: las medidas del brillo de supernovas en galaxias distantes, sugieren que el Universo se está expandiendo aceleradamente, es decir, más y más rápido a medida que pasa el tiempo, un efecto característico de la existencia de dicha constante.

Sólo podemos concluir que el Universo es realmente mayor de edad, e incluso más apasionante de lo esperado, porque la incorporación de la constante cosmológica, además de resolver incongruencias existentes, abre nuevos horizontes de la física que están todavía por explorar.