Ley de Hubble o cómo se expande el Universo (I)

En 1927 el astrónomo Edwin Hubble presentó su famosa ley, que dice que todas las galaxias se alejan de nosotros a una velocidad proporcional a su distancia. Este hecho supuso una revolución en la astrofisica del momento que creía que el Universo era estático. Surge entonces la duda: ¿qué nos hace tan especiales como para que todo parezca alejarse de nosotros? La respuesta es más sencilla de lo que puede parecer y además es un forma muy cómoda de llegar a conclusiones que hoy día damos por sentadas.

La mejor explicación a este fenómeno es imaginar que en algún momento hubo algo parecido a una explosión fruto de la cual todo en el Universo se aleja de todo. El único motivo por el que parecemos especiales, es que somos nuestro punto de referencia; si miráramos desde cualquier otra galaxia, veríamos lo mismo. Además, si invertimos el sentido del tiempo, todo estaría cada vez más y más junto hasta un momento en el que todo el Universo estaría contenido en un punto: la singularidad del Big Bang.

Entendiendo la ley de Hubble como una expansión

Pero, muchos se preguntarán por qué cuánto más lejos están, más rápido se alejan. Esto es sencillo de entender si lo pensamos despacio. Primero vamos a entender bien por qué todo parece huir de nosotros. Imaginemos un globo a medio hinchar, eso es el Universo un cierto tiempo después del Big Bang. Nosotros, por ser nuestro propio punto de referencia, nos encontramos en el centro de dicho globo. Si seguimos inflando el globo, lo que equivale al paso del tiempo, veremos que todos los puntos del globo se alejan de nosotros, sin excepción, tal y como dicta la ley de Hubble.

Si ahora nos fijamos en  cada una de las galaxias sobre la superficie del globo, veremos que cada una de ellas se aleja de las vecinas, como indica la ley de Hubble. Sin embargo, con esta imagen del globo no es tan fácil ver la segunda implicación de esta ley de Hubble, el hecho de que cuanto más lejos está una galaxia más rápido se aleja de nosotros. Para visualizar esto lo mejor es pensar en una línea recta. Nosotros estaremos en un extremo y pondremos dos galaxias una de ellas a una distancia de 1 (las unidades no importan aquí, solo es un esquema) y otra a una distancia de 2. Es importante recordar que la ley de Hubble se cumple igual para todas las galaxias.

Por qué se alejan más rápido las galaxias más lejanas

Entonces “dejamos pasar” un cierto tiempo de forma que la primera galaxia se aleja de nosotros 1 unidad de medida. Desde el punto de vista de esa galaxia somos nosotros los que nos hemos alejado 1 unidad. Para que la ley de Hubble se siga cumpliendo para esta galaxia, la segunda galaxia deberá alejarse de la primera también 1 unidad, puesto que estaba a la misma distancia que nosotros. Como consecuencia, la segunda galaxia está a 2 unidades de la primera ahora que ha pasado un tiempo determinado, pongamos un año.

Si miramos cómo queda el panorama ahora veremos que la primera galaxia está a 2 unidades de nosotros por lo que se ha movido a 2unidades / año (suponiendo que dejamos pasar un año. La segunda galaxia sin embargo, se encuentra a 2 + 2 = 4 unidades por lo que se ha movido a 4unidades/año. Es decir, como estaba al doble de distancia que la primera galaxia, se ha movido al doble de la velocidad. Acabamos de entender de forma sencilla uno de los resultados más importantes de la ley de hubble y de la astrofísica del siglo XX, ¡muy buen trabajo!

Pero esto no es todo, por ejemplo ¿qué pasa con aquellas galaxias que se encuentran tan lejos que se deberían alejar más rápido que la velocidad de la luz? ¿se parará en algún momento esta expansión? Son preguntas muy interesantes, pero bastante más complejas que intentaremos explicar en el próximo artículo, dentro de poco. Para responderlas necesitaremos entender cómo es el espacio-tiempo o qué efectos tiene la materia oscura en el Universo, pero ya veréis que es tan sencillo de entender como la ley de Hubble en su versión incial, que es lo que acabamos de explicaros.