LOS DATOS EXPERIMENTALES CONFIRMAN EL MODELO ESTÁNDAR (1).
Por Jaime Saiz.
En el artículo anterior vimos cómo la Ciencia llegó, hace aproximadamente cien años, a la conclusión de que el Universo comenzó en una Gran Explosión —Big Bang—, según describe el llamado Modelo Estándar.
Multitud de datos científicos, aunque sólo mencionaremos los más relevantes, confirman este hecho, en un estado inicial de altísima densidad y temperatura. Para cada uno de los puntos de estudio, veremos por un lado qué predice el Modelo Estándar, y por otro qué afirman los datos experimentales, comprobando que coinciden.
En el artículo de hoy trataremos sobre el cálculo de la Edad del Universo.
- Por un lado, siguiendo la teoría de la expansión del Universo, es posible, aunque las medidas son difíciles, calcular la velocidad de recesión de las galaxias, por ese corrimiento al rojo, medir su distancia y determinar en qué posición se encontraban en un momento dado en el pasado. Así, se llega a una edad del orden de unos 13.800 millones de años, según cálculos recientes.
- Por otro lado, la Física ha utilizado distintos métodos que dan cotas inferiores y superiores de dicha edad:
a) Edad del Sistema Solar. Gracias a los métodos de medición de materiales radiactivos de las rocas de la superficie terrestre, de las traídas de la Luna y de las procedentes del espacio –meteoritos– y sabiendo cómo se desintegran estos cuerpos radiactivos, podemos calcular el tiempo que ha transcurrido desde que la roca se formó. En el caso de las rocas terrestres, las edades que obtenemos para las más antiguas oscilan entre los 3.500 y los 4.000 millones de años. La roca más antigua de la Luna tiene unos 4.700 millones de años, mientras que los meteoritos muestran edades que van de los 3.500 a los 5.000 millones de años. Por lo tanto, podemos decir ya con una base científica, experimental, que los materiales del Sistema Solar tienen una edad que indican que el Sistema Solar se formó hace aproximadamente 5.000 millones de años. Este sería el primer peldaño para calcular la Edad del Universo: el Sol y los planetas deben tener una edad menor que la del Universo en su conjunto. Por lo tanto, el Universo tiene, como mínimo, 5.000 millones de años.
b) Edad de las estrellas. Las leyes de la Física nos dicen que la evolución estelar ocurre a un ritmo determinado que depende de la masa de la estrella, de manera que podemos calcular la edad de cada estrella individualmente. Las estrellas más antiguas dan una edad que va de 10.000 a 12.000 millones de años.
c) Edad de los cúmulos globulares. Por las interacciones de la atracción gravitatoria de las estrellas que componen un cúmulo abierto de estrellas, estructuras internas a la Vía Láctea, éstas tienden a disgregarse, de manera similar a como las moléculas de una nubecilla de gas terminan por separarse unas de otras hasta deshacerse. En unos miles de millones de años estos cúmulos abiertos, típicos de los brazos de la Vía Láctea, se deshacen. Cuando estudiamos los cúmulos globulares que orbitan alrededor de la Vía Láctea, y que son mucho más compactos que los cúmulos abiertos, también los cálculos dinámicos nos indican que, en un tiempo que oscila entre los 10.000 y los 20.000 millones de años, estos cúmulos se deshacen. Así pues, podemos decir que, ya que en el Universo observamos un número importante de cúmulos globulares y de cúmulos de galaxias, el Universo no puede tener una edad notablemente superior a los 20.000 millones de años. Si no, ya se habrían deshecho estos cúmulos.
Siguiendo esta metodología tenemos, pues, que el Universo debe tener como mínimo 5.000 millones de años para dar cuenta del Sistema Solar, y como máximo, 20.000 millones de años para explicar el que existan todavía los cúmulos globulares. Este resultado es totalmente compatible con el tipo de edad que da la teoría de la Gran Explosión.
En resumen, se calcula que el Universo tiene una edad que ronda los 13.800 millones de años, una edad que, en términos humanos, parece enorme, pero que es realmente una edad muy corta, pues es comparable a la vida media de una estrella normal: si hubiera un país en la Tierra cuya edad fuera comparable a la de uno de sus ciudadanos, diríamos que se trata de un país muy joven.
LOS DATOS EXPERIMENTALES CONFIRMAN EL MODELO ESTÁNDAR (1).
