La Expansión del Universo

El universo se está expandiendo. El propio tejido del espacio se estira y hace que las galaxias se alejen unas de otras. Este crecimiento comenzó con el Big Bang hace unos 13.800 millones de años y hoy en día ocurre de forma más rápida debido a la energía oscura.

Las galaxias lejanas muestran un cambio en su luz hacia el color rojo, lo que prueba que se alejan de nosotros. Cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja de nuestra posición.  A finales del siglo XX, los científicos descubrieron que el universo no frena su crecimiento. Al contrario, la expansión va cada vez más rápido. La fuerza misteriosa que causa esta aceleración se llama la energía oscura… Es una fuerza misteriosa y transparente que constituye aproximadamente el 68% del universo. A diferencia de la gravedad, que atrae la materia, la energía oscura actúa como una fuerza repulsiva que estira el tejido del espacio y acelera la expansión del cosmos. El universo visible desde siete planetas, donde la tierra (estrellas, planetas y gas) solo representa el 5%; la materia oscura es el 27%; y la energía oscura el 68% restante.

 

Recientemente se detectó en 1998 al observar que las supernovas (estrellas moribundas) lejanas se movían más rápido de lo esperado, algo que es constante y que no se debilita a medida que el universo crece; mantiene siempre la misma densidad en el espacio. Existe una constante cosmológica, la cual es una propiedad intrínseca del propio espacio vacío; el espacio tiene su propia energía que lo empuja a expandirse.

 

La expansión del universo fue descubierta mediante trabajos teóricos y observacionales independientes en la década de 1920. Desde entonces, la expansión se ha convertido en un aspecto fundamental del campo astrofísico de la cosmología .Muchos proyectos científicos importantes han buscado caracterizar la expansión y comprender sus efectos.

La expansión del universo puede definirse como  el aumento de la distancia entre las partes del universo lo que es observable que no están ligadas gravitacionalmente con el tiempo. Esto es una expansión intrínseca, por lo que no significa que el universo se expanda hacia algo o que exista espacio fuera de él. Si bien los objetos no pueden moverse más rápido que la luz, pero esa limitación se aplica solo con respecto a los sistemas de referencia locales y no limita las tasas de recesión de los objetos cosmológicamente distantes.

La expansión cósmica es una característica clave de la cosmología del Big Bang. Los físicos han postulado la existencia de energía oscura, que aparece como una constante cosmológica en los modelos gravitacionales más simples, como una forma de explicar eta aceleración tardía que se predice que será dominante en el futuro. El concepto de la expansión del universo es difícil de explicar, lo que da lugar a varias ideas erróneas sobre su naturaleza, origen y efectos.

Entre 1912 y 1914, Vesto Slipher descubrió que la luz de galaxias distantes se desplazaba hacia el rojo, un fenómeno que posteriormente se interpretó como el alejamiento de las galaxias de la Tierra. En 1922, el astrónomo ruso Alexander Friedmann (1888-1925)(Ver) utilizó las ecuaciones de campo de Einstein para aportar evidencia teórica de que el universo se está expandiendo. La demostración astronómica clave de la expansión del universo se conoce como la ley de Hubble o, a veces, como la ley de Hubble-Lemaître. El nombre y, por lo tanto, el honor del descubrimiento, han sido objeto de debate. En 1924, el astrónomo sueco Knut Lundmark encontró evidencia observacional de la expansión. Si bien sus resultados fueron razonablemente precisos incluso para los estándares actuales, se basaron en mediciones del diámetro de las galaxias y la distancia a la galaxia de Andrómeda, que no estaban comprobadas en ese momento. 

En 1927, Georges Lemaître (1894-1966), sacerdote católico  derivó soluciones para las ecuaciones de la relatividad general de Einstein y las aplicó a los datos publicados por Slipher y Hubble para proponer una relación lineal entre la distancia a las galaxias y su velocidad de recesión. (Ver) La relación lineal fue establecida firmemente por Edwin Hubble (1898-1929) uno de los más importante astrónomos estadounidenses del siglo XX, es famoso principalmente por haber demostrado en 1929 la expansión del universo midiendo el corrimiento al rojo de galaxias distantes a partir de las teorías de Georges Lemaître. Hubble es considerado el padre de la cosmología observacional aunque su influencia en astronomía y astrofísica toca muchos otros campos. 

El propio Hubble no asoció la relación ahora llamada ley de Hubble con la expansión del universo y su estimación de la constante de proporcionalidad fue demasiado grande por un factor de 7, pero sus publicaciones despertaron interés en el trabajo teórico anterior e iniciaron esfuerzos cada vez más sofisticados para medir la constante. El astrónomo Walter Baade recalculó el tamaño del universo conocido en la década de 1940, duplicando el valor anterior. 

El 13 de enero de 1994, la NASA anunció formalmente la finalización de las reparaciones relacionadas con el espejo principal del Telescopio Espacial Hubble, lo que permitió obtener imágenes más nítidas y, en consecuencia, análisis más precisos de sus observaciones. Poco después de que se realizaran las reparaciones, el Proyecto Clave de Wendy Freedman de 1994 analizó la velocidad de recesión de M100 desde el núcleo del Cúmulo de Virgo, ofreciendo una medición de la constante de Hubble. Más tarde ese mismo año, Adam Riess et al. utilizaron un método empírico de formas de curvas de luz en banda visual para estimar con mayor precisión la luminosidad de las supernovas, lo cual minimizó aún más los errores de medición sistemáticos de la constante de Hubble. En 2003, el análisis de David Spergel del fondo cósmico de microondas durante las observaciones del primer año del satélite Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) coincidió aún más con las tasas de expansión estimadas para las galaxias locales.

Un universo en expansión suele tener una edad finita. La luz y otras partículas solo pueden propagarse una distancia finita. La distancia comóvil que dichas partículas pueden haber recorrido a lo largo de la vida del universo se conoce como horizonte de partículas, y la región del universo que se encuentra dentro de nuestro horizonte de partículas se conoce como universo observable.

Si la energía oscura, que se supone domina el universo actual, es una constante cosmológica, entonces el horizonte de sucesos cósmicos converge a un valor finito en el futuro infinito. Esto implica que la porción del universo que podremos observar es limitada. Existen muchos sistemas cuya luz jamás podrá alcanzarnos, debido a un horizonte de sucesos cósmicos inducido por la gravedad repulsiva de la energía oscura.

En Maracaibo, para este blog (lapesteloca), el jueves 20 de agosto del año 2026.