Astronomía
10 de Agosto del 2022 a las 08:45 PM
Prieto Payano
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¿Cuánto tiempo ha pasado desde el Big Bang? (y cómo hacemos para medirlo)
El universo no tiene pudor en desvelarnos su edad Nos da muchas rutas para averiguar cuánto tiempo ha pasado desde el Big Bang. Estimamos que han pasado 13.400 millones de años, con una incertidumbre de 200 millones de años.
Un margen de error de cientos de millones de años no es poca cosa. Sin embargo, esta imprecisión se está reduciendo gracias a los temporizadores cósmicos cada vez más precisos.
Para conocer la edad del universo aprovechamos que se está expandiendo, algo que sabemos desde hace casi 100 años.
Esta inflación ha producido un número vertiginoso de fenómenos. Por ejemplo, nuestro vecino galáctico, el agujero negro Sagitario A*, se está alejando de su primo lejano OJ287 a 80 000 km/s.
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Básicamente sucede en casi todos los agujeros negros del universo. Están separados unos de otros a la velocidad de su galaxia anfitriona. Sin embargo, la veracidad de las conclusiones científicas está respaldada por experimentos repetidos. Esto es algo que el universo no permite.
Cómo medir el tiempo desde el Big Bang
Para compensar esta deficiencia, comparamos diferentes fuentes de datos. De esta forma, hemos ajustado con éxito nuestro temporizador cósmico. Pero, ¿Cómo conseguimos medir el tiempo transcurrido desde el Big Bang?
Nuestro dato básico es el factor de Hubble. Es una cantidad que representa el porcentaje del crecimiento medio del universo a lo largo del tiempo. Imaginemos que podemos medir el crecimiento en sí mismo y qué tan rápido ocurre. Combinando los dos, obtenemos el tiempo transcurrido en la evolución. Es decir, tenemos un cronómetro cósmico.
Pero pongámoslo en términos cotidianos. Un cosmético revolucionario promete hacer las pestañas el doble de largas en 60 días. Así que si lo aplicamos y vemos que nuestras pestañas han crecido un 50 % habrá transcurrido un mes. ¿No?
No, tal vez no. Si no aplicamos el producto de forma constante todos los días, el crecimiento se ralentizará. Por lo tanto, razonamos que medir el tiempo en base a cambio de tamaño puede llevar a error. Necesitamos saber exactamente lo que está sucediendo todos los días. Esto es lo que llamamos un experimento controlado. Entonces, ¿es esta también una mala manera de medir la edad del universo?
Cuando el universo era más joven que la Tierra
En 1947, G. Gamow estimó la edad del universo en 2500 millones de años utilizando datos del Hubble. En poco tiempo, los geólogos calcularon la edad de la Tierra en 4.500 millones de años. ¿Cómo podría el universo ser más joven que nuestro planeta?
Obviamente, la estimación de la edad del universo es incorrecta. El problema es que no se entiende bien de qué está hecho. Pero es bien sabido que la inflación generalmente reduce la densidad de la composición del universo. Y en función de su naturaleza, lo hacen a ritmos diferentes.
En los primeros días del universo, la radiación dominaba. Dado que la radiación se diluye muy rápidamente, es reemplazada por materia oscura, que se vuelve menos densa más lentamente. Todo esto sigue las reglas de las ecuaciones de Einstein. Las propiedades de la radiación y la materia oscura hacen que el universo disminuya su velocidad. Esto significa que si bien hay expansión en esas fases, es en pasos cada vez más pequeños.
Pero esto chocaba con la evidencia. El ritmo de expansión del universo estaba creciendo.
Un atajo para conocer la edad de cada estrella
Dado que las galaxias tienen cientos de miles de millones de estrellas, debes tener cuidado.
Para obtener las edades de las galaxias, se debe promediar demográficamente sus edades estelares. Y, curiosamente, lo hacemos respetando vuestras leyes de protección de datos. No es porque queramos hacerlo, sino porque no podemos hacerlo de otra manera. Puedes adivinar que averiguar la edad de cada estrella individualmente es imposible.
Afortunadamente, un truco providencial facilita esta tarea. Incluye el uso exitoso de señales muy específicas que varían en la intensidad de la luz emitida a 4000 Angstroms. Es producido por metales que calientan la Vía Láctea y permite que la tecnología redondee el temporizador cósmico.
En realidad no solo estimamos de esta manera el factor de Hubble actual, sino también para épocas anteriores. Combinando esto con la cosmología relativista refinamos nuestro conocimiento sobre la energía oscura. Y la rueda sigue girando dándonos respuestas sobre las componentes del universo.
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Actualmente solo tenemos un puñado de estos temporizadores cósmicos, pero siguen siendo muy precisos. Sin embargo, hay grandes esperanzas de seleccionar más de futuras misiones.
Esto permitirá construir un directorio poderoso y rico en contenido. Los experimentos prometedores a los que me refiero son EUCLID y Nancy Roman. No hay duda de que mejorarán las perspectivas del reloj astronómico cósmico como componente clave para medir no solo el factor Hubble sino también la evolución del universo mismo.
Estos avances alimentarán nuestra arrogancia para resolver nuestros mayores problemas. ¿Cómo se formó el universo? No lo sabemos, pero podemos reiterar lo que dijo Maxwell: .“La ignorancia totalmente consciente es un preludio de todo avance real en el conocimiento”.
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Big Bang, Teoría, Universo
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