Los cosm¨®logos ajustan la receta del universo

Si ya era bastante misteriosa la materia oscura del universo, que ni brilla ni se detecta como la materia corriente que forma las estrellas y los planetas, m¨¢s desconcertante a¨²n es para los cient¨ªficos algo que se ha llamado la energ¨ªa oscura, un efecto para que el que "hay al menos 10 nombres diferentes", como dice el astrof¨ªsico Saul Perlmuter del Laboratorio Lawrence Berkeley (EE UU). Sin embargo esa energ¨ªa oscura, o lo que sea, se ha convertido recientemente en protagonista principal de las recetas del universo que deducen los cosm¨®logos a golpe de dif¨ªciles observaciones del cielo y no menos atrevidas teor¨ªas. "La composici¨®n del universo es: energ¨ªa oscura, un 70%; materia oscura, un 25%; materia ordinaria invisible, un 4% [se detecta por su efecto gravitatorio]; estrellas y materia visible 0,5% y neutrinos otro 0,5%", explica Wendy Freedman (Carnegie Institution). Y coincidieron en estas proporciones los participantes en el simposio La nueva cosmolog¨ªa, de la reuni¨®n de este a?o de la Asociaci¨®n Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) celebrada en Seattle. "As¨ª que la mayor parte del balance masa-energ¨ªa del universo es energ¨ªa oscura, para lo que no tenemos explicaci¨®n", puntualiz¨® Freedman.

Sin embargo, esta humilde declaraci¨®n de desconocimiento de los cosm¨®logos viene de la mano de espectaculares avances en los ¨²ltimos a?os en el estudio del universo, con diferentes estrategias de observaci¨®n que llegan a conclusiones similares, o al menos compatibles, desde la detecci¨®n de galaxias lejan¨ªsimas, pr¨¢cticamente en el l¨ªmite del universo visible, hasta nuevos mapas que muestran las estructuras cosmol¨®gicas, o la detecci¨®n con alta resoluci¨®n de la radiaci¨®n de fondo de microondas remanente de la explosi¨®n inicial.

La idea de energ¨ªa oscura no es una novedad, sino una propuesta de Einstein -que ¨¦l mismo rechaz¨®- rescatada ahora para intentar explicar unas observaciones sorprendentes de los ¨²ltimos a?os. La cuesti¨®n es que puede haber una especie de fuerza gravitatoria repulsiva en lugar de atractiva, una presi¨®n negativa, actuando en el universo. As¨ª tendr¨ªan sentido los estudios que indican que el cosmos se est¨¢ acelerando, cuando se pensaba lo contrario, que deb¨ªa estarse ralentizando, es decir que la expansi¨®n iniciada con el Big Bang deber¨ªa ser cada vez m¨¢s lenta debido al freno impuesto por la atracci¨®n gravitatoria de la materia existente.

Hace cinco a?os, dos grupos internacionales, uno dirigido por Perlmutter (Supernova Cosmology Project, en el que participan astr¨®nomos de la Universidad de Barcelona) y el otro por el australiano Brian Schmmidt (High-Z Supernova), vieron que unas supernovas de un tipo espec¨ªfico (utilizadas como mojones en el cosmos para medir distancias a galaxias lejanas) brillaban algo menos de lo que deber¨ªan teniendo en cuenta su distancia. Fue toda una sorpresa y los cient¨ªficos se empe?aron a fondo para descartar efectos que pudiesen enmascarar las observaciones, como polvo intergal¨¢ctico que oscureciera un poco esas supernovas.

Ahora, con decenas de supernovas tipo Ia estudiadas por ambos grupos, el efecto es m¨¢s evidente y la aceleraci¨®n ha ganado credibilidad sobre el inicial escepticismo que hab¨ªa al respecto en la comunidad cient¨ªfica, aunque no convence a todos. "El efecto de la aceleraci¨®n es peque?¨ªsimo y muy dif¨ªcil de medir", advirti¨® Perlmutter, a?adiendo que el Supernova/Acceleration Probe, un sat¨¦lite que est¨¢ a¨²n en fase de proyecto, intentar¨¢ explicar el mecanismo de esta aceleraci¨®n observada midiendo unas 6.000 supernovas lejanas en tres a?os.

De momento, ese algo llamado energ¨ªa oscura, esa repulsi¨®n gravitatoria, no s¨®lo justificar¨ªa la aceleraci¨®n observada, sino que cuadra razonablemente bien con otros par¨¢metros cosmol¨®gicos, como la geometr¨ªa plana del universo. Pero "hasta que no se comprenda completamente la energ¨ªa oscura, la cuesti¨®n del destino de nuestro universo sigue en el aire", afirma Freedman. Es decir, que los cosm¨®logos no saben si seguir¨¢ expandi¨¦ndose eternamente o no.

Lo que parece claro es que se han zanjado los encendidos debates, de la d¨¦cada de los noventa sobre la edad del universo entre quienes deduc¨ªan de sus mediciones un cosmos muy joven y quienes se inclinaban por una edad m¨¢s madura. La dataci¨®n aceptada es 13.700 millones de a?os, con un error de m¨¢s/menos 200 millones de a?os. Y el valor de la constante de Hubble, que relaciona la velocidad de recesi¨®n de las galaxias distantes con la distancia y representa la tasa de expansi¨®n del universo, se ha establecido en 72 kil¨®metros/segundo/megaparsec, con una incertidumbre del 10%.

Otro tema de moda en cosmolog¨ªa en los ¨²ltimos a?os es la radiaci¨®n de fondo, sobre todo a partir de los resultados del sat¨¦lite Cobe, en 1992, que indicaron que esa radiaci¨®n remanente del universo casi reci¨¦n nacido no es tan uniforme como parec¨ªa, y que se detectan en ella diferencias de temperatura que originar¨ªan las estructuras a gran escala, (las galaxias y los c¨²mulos de galaxias) que se ven en el universo maduro.

Lyman Page (Universidad de Princeton) coment¨® los avances del nuevo sat¨¦lite Wmap, 100 veces m¨¢s sensible que el Cobe, que est¨¢ dando resultados espectaculares y consistentes con otras observaciones sobre la geometr¨ªa del universo y su edad. Adem¨¢s ha aportado datos que apoyan la teor¨ªa de la inflaci¨®n c¨®smica, seg¨²n la cual casi al principio del universo este creci¨® exponencialmente y la parte visible es un pedazo tan peque?o del universo inflacionario que parece plano, como parece plana la Tierra para alguien que s¨®lo vea unos cientos de metros a su alrededor.