FUTURO DEL UNIVERSO.

Por Jaime Saiz.

Hablar del futuro del Universo equivale solamente a utilizar las leyes físicas conocidas para transportarnos a edades tan lejanas como queramos, así como describir los cambios que ocurrirán en la materia a lo largo del tiempo. Esto es posible hacerlo con un grado decreciente de exactitud, pero con cifras que son suficientes para una apreciación de las ideas básicas.

¿Continuará indefinidamente la expansión del Universo?

El dato más fundamental de la Cosmología moderna es la expansión del Universo siguiendo la ley de Hubble: todas las galaxias fuera del Grupo Local se están alejando con velocidades proporcionales a la distancia. Los objetos más lejanos observados hasta ahora muestran velocidades de hasta el 94% de la velocidad de la luz, y su luz nos llega después de unos 13.000 millones de años.

Ante el hecho de la expansión, sólo es posible preguntarse si llegará un momento en que las fuerzas gravitatorias de atracción mutua frenarán totalmente las galaxias, causando luego su acercamiento en un reverso de la fuga actual, o si la expansión continuará indefinidamente, aunque sea cada vez más lenta.

  • En el primer caso, tendríamos un Universo que, de un comienzo de alta densidad y temperatura, evoluciona hacia mayor vacío y frío, para luego recalentarse y contraerse, tal vez hasta valores semejantes a los del primer momento —«Gran Colapso» opuesto a la Gran Explosión—.
  • En el segundo, el Universo va siempre hacia temperaturas más bajas, aunque sin llegar nunca al cero absoluto, y hacia mayor vacío y oscuridad.

Los factores determinantes de la evolución futura son la constante de Hubble (H) y la densidad del Universo (Ω). De sus valores depende el que las galaxias tengan velocidad mayor, idéntica o menor que la velocidad de escape, con tres escenarios posibles para el futuro:

  1. Crecimiento sin límite del volumen del Universo.
  2. Crecimiento hacia un valor máximo al que se aproxima asintóticamente.
  3. Crecimiento hacia un valor máximo al que sigue una contracción.

Estos escenarios pueden comprenderse mejor considerando el siguiente diagrama:

Los dos primeros equivalen a Universos abiertos, con curvatura negativa y cero, respectivamente, mientras que el tercero describe un Universo cerrado con curvatura positiva. Ωo es la densidad crítica, correspondiente a la velocidad de escape, y es la densidad justa que hubo de tener el Universo en su origen para poder explicar su evolución hasta hoy.

Para saber con exactitud el valor de H es necesario conocer distancias al mayor número de galaxias lejanas, evitando así efectos locales de atracción que pueden distorsionar el flujo cósmico que es preciso determinar. Las distancias a las galaxias se obtienen por métodos diversos, no muy exactos, aunque se progresa con rapidez gracias a nuevas técnicas e instrumentos. Hoy se estima un valor de H de unos 70 km./seg. por Megaparsec.

Aun con tales discrepancias, es indudable que la densidad real del universo, calculada a partir de la materia luminosa —observable en cualquier longitud de onda— es solamente un 2% de la densidad crítica. Estudios dinámicos de órbitas estelares en galaxias y de éstas en cúmulos, nos llevan a admitir la existencia de materia oscura, no detectable directamente, que multiplica por 10 ó 20 ese valor en casos típicos. En los súper-cúmulos más gigantescos parece que se alcanza el 80% de la densidad crítica; ningún dato ni cálculo apoya un valor superior al crítico.

Así pues, manteniéndonos en el ámbito de lo comprobado hasta hoy, e incluyendo las exigencias de las Teorías de la Gran Unificación, podemos predecir la expansión sin fin del Universo, y aplicar las leyes físicas a su evolución en tiempos sin límite.

FUTURO DEL UNIVERSO.

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