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El mayor mapa tridimensional del universo

El proyecto eBOSS ha logrado reconstruir la historia de la expansión cósmica durante los últimos 11.000 millones de años. Los resultados aportan pistas clave para entender la energía oscura, la geometría del universo y su tasa de expansión actual.

Gracias a la instalación de un nuevo instrumento, el telescopio de la Fundación Sloan en Apache Point, Nuevo México, ha obtenido el que hasta ahora es el mayor mapa tridimensional de galaxias lejanas. Sus resultados han permitido reconstruir la evolución del universo durante los últimos 11.000 millones de años, el 80 por ciento de la historia cósmica. [DAVID KIRKBY/UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA EN IRVINE]

En 1998 cambió por completo nuestra manera de entender el universo. Aquel año, dos equipos independientes que estudiaban la distancia a supernovas en galaxias lejanas concluyeron que la expansión cósmica se estaba acelerando. Hasta entonces se pensaba que el universo se expandía debido al «empujón» inicial de la gran explosión, pero que, dada la naturaleza atractiva de la gravedad, esa expansión se tornaría cada vez más lenta. Sin embargo, los datos revelaron que ocurría justo lo contrario.

Aquel hallazgo implicaba que, o bien la teoría de la gravedad de Einstein es insuficiente cuando la aplicamos al universo en su conjunto, o bien hay un misterioso ingrediente que impregna todo el espacio y que ejerce el efecto de una «gravedad repulsiva». Este componente se conoce con el nombre de energía oscura y, aunque desconocemos su naturaleza, hoy sabemos que da cuenta de la mayor parte del contenido energético del universo. Desentrañar su origen y propiedades constituye uno de los principales retos a los que se enfrenta la cosmología actual.

Pocos años más tarde, la expansión acelerada del universo fue confirmada por otras observaciones muy distintas. Entre ellas destaca el estudio del fondo cósmico de microondas, la radiación emitida poco después de la gran explosión. Esta luz fue liberada por el plasma de partículas que llenaba el universo cuando este apenas tenía 380.000 años (el 0,003 por ciento de su edad actual, estimada en 13.800 millones de años); es decir, mucho antes de que se formaran las primeras estrellas y las primeras galaxias.

Sin embargo, ¿hace cuánto que se acelera la expansión cósmica? ¿Ha cambiado esa aceleración con el tiempo? Al respecto, los distintos modelos teóricos que intentan explicar la energía oscura hacen predicciones diferentes. Por ello, en los últimos años varios proyectos internacionales han intentado medir con precisión cómo se ha desarrollado el proceso de expansión cósmica desde los inicios del universo hasta la actualidad.

En verano de 2020, el Sondeo Espectroscópico Extendido de Oscilaciones Bariónicas (eBOSS, por su acrónimo en inglés) presentó un nuevo estudio que ofrece una visión complementaria a la incógnita de la expansión cósmica. Este proyecto ha obtenido el que hasta ahora es el mayor mapa tridimensional de la distribución de galaxias lejanas. Gracias a ello, hemos podido reconstruir la expansión del universo durante los últimos 11.000 millones de años, el 80 por ciento del tiempo cósmico. Los resultados contribuyen a discernir entre los distintos modelos teóricos que buscan explicar la aceleración cósmica y, al mismo tiempo, han aportado indicios para aclarar dos controversias recientes: una relativa a la geometría del universo y otra a su tasa de expansión actual.


Una regla para medir el cosmos

La luz proveniente de galaxias lejanas que recibimos hoy fue emitida hace mucho tiempo. Durante su viaje, el universo se ha estado expandiendo y, con ello, ha provocado que la longitud de onda de esa luz se estire, razón por la que llega a nuestros telescopios con un color más rojizo que el que mostraba en el momento de su emisión. Este desplazamiento al rojo puede medirse en los espectros de las galaxias y nos permite calcular el tamaño relativo del universo en el momento de la emisión con respecto a su tamaño actual. Pero, ¿hace cuánto que se emitió esa luz?

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