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  • Diciembre 2017Nº 495

Cosmología

Explosiones cósmicas, la vida y el multiverso

La existencia de vida compleja en el cosmos parece estar fuertemente amenazada por cierto tipo de estallidos estelares. Ello podría explicar la paradoja de Fermi y sugiere que vivimos en un universo muy especial.

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En 1950, el gran físico italiano Enrico Fermi se planteó la siguiente pregunta. Si nuestra galaxia contiene unos 100.000 millones de estrellas, y si suponemos que nuestro sistema solar no es una excepción, el número de planetas con vida presentes en la Vía Láctea debería ser exorbitante. En tal caso, en algunos de ellos tendría que haberse desarrollado vida inteligente que, antes o después, se habría extendido por toda la galaxia. Entonces, ¿por qué no hemos detectado ninguna civilización extraterrestre? ¿Por qué no han contactado con nosotros? ¿Dónde están?

Este razonamiento se conoce como «paradoja de Fermi» y, aunque ha sido fuente de todo tipo de hipótesis, hasta hoy carecemos de una explicación satisfactoria. En los últimos años, sin embargo, hemos aprendido que la vida compleja en el universo podría ser mucho menos común de lo que se pensaba debido a un tipo concreto de cataclismo cósmico: los estallidos de rayos gamma. Estas explosiones estelares se encuentran entre los fenómenos más violentos del universo, y sus devastadores efectos se dejan sentir a miles de años luz de distancia. Aunque fueron observados por primera vez en los años sesenta del pasado siglo, solo hace poco hemos comenzado a atisbar hasta qué punto su proliferación puede llegar a comprometer la existencia de vida en galaxias enteras.

Por sí solos, los estallidos de rayos gamma podrían ayudar a explicar la paradoja de Fermi. Sin embargo, las consecuencias parecen ir más allá. Un análisis cuidadoso revela que tanto el número como la distribución de estas explosiones estelares parecen hallarse íntimamente ligados a las leyes fundamentales de nuestro universo. Un cosmos ligeramente distinto del que observamos, o bien carecería de galaxias (y, por tanto, de planetas y vida), o bien estas abundarían pero serían hostiles a la vida compleja debido, precisamente, a un exceso de estallidos de rayos gamma.

Este resultado parece confirmar, por medio de un fenómeno astrofísico hasta ahora inexplorado, que vivimos en un universo extremadamente afinado para permitir la existencia de vida compleja, al menos tal y como la conocemos en la Tierra. Sumado a algunos argumentos de carácter estadístico, todo lo anterior podría estar diciéndonos algo sobre una de las ideas más controvertidas de la ciencia actual: la hipótesis del multiverso. El camino que nos lleva a vincular la presencia de vida en el cosmos con los estallidos de rayos gamma y la existencia de muchos universos conecta la física a las más diversas escalas, desde las leyes cuánticas y la química hasta los procesos astrofísicos y la estructura del universo como un todo.

El origen de las galaxias

Cuando miramos al cielo y vemos que hay galaxias, podemos preguntarnos: ¿cómo se crearon? ¿Por qué el universo tiene estructura y no es uniforme y sin rugosidades? ¿Qué generó las grandes acumulaciones de materia que observamos hoy? La respuesta es sorprendente y constituye uno de los principales descubrimientos de la cosmología moderna: las grandes estructuras del universo tienen su origen en las fluctuaciones cuánticas del cosmos primitivo. Son el resultado de la incertidumbre, del temblor del vacío. Son el resultado de la nada.

En 1981, los físicos soviéticos Gennady Chibisov, ya fallecido, y Viatcheslav Mukhanov, hoy en el Centro Arnold Sommerfeld de Física Teórica de Múnich, propusieron que las galaxias y los cúmulos de galaxias se formaron a partir de las fluctuaciones cuánticas a las que estaba sometido el universo justo después de la gran explosión. Dichas fluctuaciones fueron posteriormente amplificadas por el proceso de inflación cósmica, la fase de expansión exponencial del espacio que, según creemos, tuvo lugar durante la primera fracción de segundo del universo. Ello dio lugar a irregularidades en la distribución de materia que, millones de años más tarde, acabarían convirtiéndose en los vastos vacíos cósmicos y los enormes cúmulos de galaxias que vemos hoy.

Después de casi cuarenta años, y gracias a las observaciones del fondo cósmico de microondas efectuadas por los satélites WMAP, de la NASA, y Planck, de la ESA y con participación de la NASA, sabemos que es muy probable que la teoría de Chibisov y Mukhanov sea correcta. No deja de resultar sorprendente que el hecho de que la mecánica cuántica sea una ley física, y que, por tanto, la incertidumbre rija nuestra descripción de la naturaleza, sea la razón de la existencia de las galaxias.

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