¿Se creó toda la materia en el Big Bang… o sigue apareciendo nueva? ¿Misterios?

I

Impresión artística del agujero negro que alberga el núcleo de la galaxia espiral NGC 4388.

No estamos completamente seguras de qué es exactamente lo que impulsa la expansión del universo. Precisamente por eso se construyen modelos teóricos, se contrastan con observaciones cada vez más precisas y se diseñan nuevas misiones espaciales que puedan ayudarnos a entender mejor qué está pasando.

Sabemos algo con bastante seguridad: el universo se expande. Las galaxias se alejan unas de otras porque el propio espacio se está estirando. Este descubrimiento lo realizó hace casi cien años el astrónomo Edwin Hubble, al observar que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido parece alejarse.

Durante décadas se pensó que, aunque el universo se expandiera, la gravedad de toda la materia existente debería ir frenando esa expansión poco a poco. Pero en 1998 ocurrió algo inesperado: al estudiar explosiones estelares muy lejanas, tres equipos de investigación descubrieron que la expansión no se está frenando… se está acelerando.

Por este hallazgo recibieron el Premio Nobel de Física en 2011:

Saul Perlmutter

Brian Schmidt

Adam Riess

Espectáculo único: el estallido de una estrella, que podrá verse desde la Tierra

Se trata de T Coronae Borealis, una enana blanca situada a 3.000 años luz, que adquirirá un brillo muy intenso en el cielo nocturno.

Entonces… ¿qué está empujando al universo?

Para explicar esa aceleración, los cosmólogos propusieron la existencia de algo nuevo: la energía oscura.

No la vemos, no emite luz y no interactúa con la materia de forma convencional. Pero sí tiene un efecto: parece actuar como una especie de “gravedad repulsiva” que empuja al universo a expandirse cada vez más rápido. De hecho, se estima que constituye alrededor del 70% del contenido energético del cosmos.

Una posible explicación es la llamada constante cosmológica, una idea que ya había considerado Albert Einstein cuando formuló su teoría de la gravedad. Hoy se interpreta como una especie de energía asociada al propio vacío del espacio.

¿Y la materia? ¿Se sigue creando?

Según el modelo cosmológico actual, toda la materia se originó en el Big Bang, hace unos 13.800 millones de años. En los primeros instantes se formaron los elementos más simples, y más tarde, dentro de las estrellas, se fabricaron los más pesados.

Simulación del teórico Big Bang que generó el universo. Autor desconocido

No tenemos evidencias de que hoy se esté creando materia nueva de forma continua en el universo. La idea de una creación constante fue propuesta en el pasado, pero las observaciones apoyan claramente el modelo del Big Bang.

Lo que aún no sabemos

Aunque el modelo actual describe muy bien muchas observaciones, hay detalles que no encajan del todo. Por ejemplo, distintas formas de medir la velocidad actual de expansión del universo no dan exactamente el mismo resultado. Además, desde el punto de vista teórico, no sabemos calcular correctamente el valor de la energía del vacío.

Eso significa que podríamos estar ante uno de esos momentos fascinantes en la historia de la ciencia: o bien confirmaremos que nuestro modelo es correcto con pequeños ajustes… o quizá necesitemos un cambio profundo en nuestra manera de entender el universo.  Y esa es precisamente la parte más emocionante.

Orígenes del Universo 101 | National Geographic