?Un universo abierto, cerrado o estable?

Fue el astr¨®nomo americano Edwin Hubble el que demostr¨®, en 1928, que el universo se encuentra en expansi¨®n, reforzando as¨ª la teor¨ªa del Big Bang. La velocidad a la que el universo se expande es crucial para nuestra comprensi¨®n de su destino. Hubble calcul¨® que esta velocidad era de aproximadamente 500 kil¨®metros por segundo por megaparsec (Mpc: un megaparsec es una distancia equivalente a unos 3 millones de a?os-luz). Es decir, los objetos a un megaparsec de distancia parecer¨¢n alejarse uno del otro a 500 kil¨®metros por segundo, pero los objetos separados por distancias mayores parecer¨¢n distanciarse el uno del otro a velocidades mayores. Esta cifra, de 500 Km por segundo por Mpc, lleg¨® a conocerse como la Constante de Hubble.Debido a que la velocidad de la luz es finita, cuando uno mira el cosmos tambi¨¦n mira atr¨¢s en el tiempo -el tiempo en el que la luz de las galaxias lejanas que uno est¨¢ observando comenz¨® su largo viaje hacia la tierra- De ah¨ª, y de la manera en que la repulsi¨®n mutua de las galaxias parece incrementarse con la distancia, se puede deducir que hace mucho tiempo el universo era mucho m¨¢s peque?o de lo que lo es hoy, y que a medida que se expande, la velocidad de expansi¨®n disminuye.

Con la constante de Hubble uno puede dar marcha atr¨¢s para descubrir cu¨¢ndo el universo convergi¨® en un punto -y poner una fecha al Big Bang-. Una costante de Hubble de 500 Km por segundo por Mpc implica un universo bastante joven, de unos 2.000 millones de a?os. Esto es claramente incorrecto, ya que sabemos que la Tierra tiene m¨¢s de dos veces esa edad. Para solucionar este problema, en los a?os cuarenta y cincuenta, los cosm¨®logos resucitaron el "factor fudge" que Einstein introdujo en 1917 como un modo de mantener al universo en estado costante de no-expansi¨®n (ya que a Einstein no le gustaba la idea de un universo en expansi¨®n, con la implicaci¨®n de que ¨¦ste empez¨® en alg¨²n momento dado).

Esta constante cosmol¨®gica es vista, a muy gran escala, como una fuerza de repulsi¨®n que contrarresta la fuerza de atracci¨®n de la gravedad. Con la constante cosmol¨®gica, la constante de Hubble puede ser tan grande como se quiera, y a¨²n as¨ª el universo ser¨ªa infinitamente viejo.

Pero parece demasiado sencillo: desde los a?os cincuenta, el valor de la constante de Hubble ha sido revisado continuamente a la baja. En los noventa, una escuela de pensamiento sostiene que la constante de Hubble es de unos 30-50 km por segundo por Mpc, otra mantiene que 80-100 es un valor m¨¢s cercano a la verdad.

La ¨²ltima est¨¢ apoyada por observaciones, pero los viejos problemas han reaparecido: un valor alto de la constante de Hubble supone un universo de unos 12.000 millones de a?os, tiempo insuficiente para sus estrellas m¨¢s viejas. Algunos han hablado de resucitar una segunda vez la constante cosmol¨®gica.

Pero, ?qu¨¦ hay del destino ¨²ltimo del universo? Esto est¨¢ relacionado muy de cerca con la materia que hay dentro de ¨¦l. Una vez m¨¢s, los astr¨®nomos piensan que existe materia suficiente como para ralentizar la velocidad constante de expansi¨®n del universo, pero no lo suficiente como para que ¨¦ste se colapse en el Big Crunch (gran crujido).

El llamado par¨¢metro de densidad, u Omega, expresa la densidad de la materia en el universo. En el caso de un universo de densidad cr¨ªtica, Omega tiene un valor de aproximadamente 1. En un universo completamente vac¨ªo, Omega = 0; en un universo encaminado a un Big Crunch, Omega ser¨¢ mayor que 1.

El problema de este tipo de soluci¨®n es que esta densidad cr¨ªtica se encuentra en el filo de una navaja. Una ligera variaci¨®n en la densidad en un sentido o en otro y el universo podr¨ªa continuar o desaparecer. Por eso los cosm¨®logos piensan que, en un universo estable, la densidad cr¨ªtica es precisamente 1.

El gran enigma es que no hay raz¨®n alguna por la que Omega deba ser precisamente 1, o, de hecho, cualquier otro valor. Nada en la f¨ªsica conocida ordena que ¨¦ste deba ser el valor del par¨¢metro de densidad del universo, de la misma manera que no hay nada en la f¨ªsica conocida que ordene, por ejemplo, las masas precisas de protones y neutrones.

Una respuesta es que estos valores fueron establecidos cuando la edad del universo era menos de una millon¨¦sima de segundo, en un momento en el que la materia y la energ¨ªa estaban en estados no descriptibles por la f¨ªsica moderna. Esto es como decir que los valores iniciales del universo fueron entregados por Dios en tablas de piedra, algo que pocos cient¨ªficos encontrar¨¢n enteramente satisfactorio.