Ciencia

Confirman que el Universo es uniforme y no tiene dirección

Investigadores británicos dicen que el Cosmos no rota alrededor de un eje, ni se está extendiendo hacia un punto concreto

Mapa de la radiación de fondo de microondas (CMB) del Universo, del satélite europeo Planck
Mapa de la radiación de fondo de microondas (CMB) del Universo, del satélite europeo Planck - ESA

El Universo no está rotando alrededor de un eje, ni se está extendiendo en ninguna dirección concreta. A esta conclusión ha llegado un equipo de investigadores del University College y del Imperial College, de Londres, tras someter la hipótesis de que el Universo es uniforme al test más estricto de cuantos se han utilizado hasta ahora. El estudio, recién publicado en Physical Review Letters, revela que apenas si existe una posibilidad entre 121.000 de que el Universo no sea uniforme en todas partes.

Si alzamos la vista al cielo, veremos un Universo en el que la uniformidad parece brillar por su ausencia: los planetas giran alrededor de las estrellas y las estrellas se juntan en galaxias, que a su vez se unen para formar enormes cúmulos galácticos, entre los que hay descomunales vacios. Pero los cosmólogos creen que eso es es solo una impresión, un simple efecto local que se desvanece si observamos el Universo desde una perspectiva más amplia. A la escala suficiente, en efecto, veríamos que el Universo es completamente uniforme, igual en todas partes.

La inmensa mayoría de los cálculos hechos sobre el Universo en que vivimos parten precisamente de asumir que el Universo es idéntico en cualquier lugar, independientemente de dónde estemos y de hacia qué dirección miremos. Si no fuera así, y el Universo se extiendera preferentemente en una dirección, o girara sobre un eje de forma similar a la que lo hace la Tierra, esa hipótesis fundamental y todos los cálculos que dependen de ella estarían equivocados.

Por eso, Stephen Feeney y Daniela Saadeh han querido someter la idea de la uniformidad del Universo a un test exhaustivo. Y han hallado que existe solo una probabilidad entre 121.000 de que no sea así.

El fondo de microondas

Para llevar a cabo su tarea, los investigadores utilizaron los mapas disponibles de la radiación de fondo de microondas (o CMB, del inglés Cosmic Microwave Background) que es lo que queda de la primera luz emitida por el Universo, muy poco tiempo después del Big Bang. Dichos mapas se hicieron utilizando mediciones de la CMB tomadas entre 2009 y 2013 por el satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea, y proporcionan una "instantánea" de la intensidad y de la polarización (la orientación) de esa radiación de fondo en todo el Universo.

Antes de eso, los científicos se afanaban en buscar patrones en los mapas de la CMB que dieran alguna pista sobre una posible rotación del Universo. Pero el nuevo estudio no deja lugar a dudas. Mediante simulaciones informáticas, los investigadores determinaron qué tipo de patrones se crearían en la CMB en una amplia gama de posibles universos en rotación o que se estiraran en alguna dirección concreta. Por ejemplo, un Universo que rotara sobre un eje crearía patrones en espiral, mientras que otro que se expandiera a diferentes velocidades en zonas diferentes dejaría en el mapa de CMB áreas calientes y frías de formas muy alargadas.

Feeney y Saadeh buscaron después esa clase de patrones en los mapas de CMB, y no encontraron ninguno, lo que les llevó a la conclusión de que el Universo no tiene un rumbo determinado. En palabras del propio Feeney, "este trabajo es importante porque pone a prueba una de las hipótesis fundamentales y sobre la que se basan casi todos los cálculos cosmológicos: la idea de que el Universo es uniforme en cualquier dirección. Si esta hipótesis estuviera equivocada, y nuestro Universo rotara o se extendiera en una dirección más que en otra, tendríamos que reconsiderar todas nuestras ideas básicas. Hemos sometido la hipótesis al examen más riguroso hasta ahora, probando con una enorme variedad de posibles Universos en rotación o estirándose en direcciones concretas. Y al comparar nuestras predicciones con las últimas medidas tomadas por el satélite Planck, encontramos pruebas abrumadoras de que el Universo es el mismo en todas las direcciones.

Para Daniela Saadeh, "Nunca se puede descartar algo completamente, pero hemos calculado que las probabilidades de que nuestro Universo prefiera una dirección concreta a las demás son de una contra 121.000. Estamos orgullosos de que nuestro trabajo confirme lo que muchos cosmólogos ya pensaban. Por ahora, la Cosmología está segura".

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