El universo puede parecer informe porque es muy vasto, pero tiene una forma que los astrónomos pueden observar. Entonces, ¿Cómo tiene forma?
Los físicos creen que el universo es plano. Varias líneas de evidencia apuntan a este universo plano: la luz que quedó del Big Bang, la tasa de expansión del universo en diferentes lugares y la forma en que el universo “se ve” desde diferentes ángulos, dijeron los expertos a Live Science.
David Spergel, astrofísico teórico y profesor emérito de ciencias astrofísicas en la Universidad de Princeton, ha investigado la forma del universo durante décadas. En un estudio de 2003 publicado en The Astrophysical Journal, Spergel midió las irregularidades en el fondo cósmico de microondas (CMB), la luz remanente del Big Bang, que fueron observadas por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) de la NASA y más tarde por la nave espacial Planck de la Agencia Espacial Europea.
Las cantidades de energía positiva y negativa en un universo plano son exactamente las mismas y, por lo tanto, se anulan entre sí. Si el universo tuviera una curvatura, una sería más alta que la otra. “Un universo plano corresponde a un universo con energía cero”, dijo Spergel a Live Science.
En este caso, las mediciones de WMAP de las fluctuaciones de CMB sugirieron que el universo era infinito y plano. Spergel también comparó estas medidas con las realizadas por la nave espacial Planck de la Agencia Espacial Europea, lo que restringió aún más las posibles formas que podría tomar el universo.
“Podemos medir la curvatura con cierta incertidumbre, por lo que podemos decir que la curvatura es cero con cierta incertidumbre”, dijo Spergel. “Si bien podemos reducir la incertidumbre, en el mejor de los casos solo restringimos la geometría”.
Otra razón por la que Spergel está seguro de que el universo es plano es su rápida expansión, que es capturada por la constante de Hubble. Debido a que el universo pasó de existir como una bola compacta de materia a expandirse hacia el exterior a velocidades notables, todo ese estiramiento lo hizo plano, o al menos lo más plano posible.
La evidencia de la planitud del universo también aparece en lo que se conoce como la densidad crítica. En la densidad crítica, un universo hipotético sería plano y eventualmente dejaría de expandirse, pero solo después de un tiempo infinito, según la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia. Si un universo hipotético fuera más denso que este, se curvaría como una esfera y eventualmente colapsaría sobre sí mismo debido a su gravedad, un fenómeno propuesto conocido como “Big Crunch”.
Pero todas las mediciones de nuestro universo real sugieren que está justo por debajo de la densidad crítica, lo que significa que el universo es plano y se expandirá indefinidamente. Otra línea de evidencia sugiere que el universo es plano: es isótropo, lo que significa que se ve igual desde todos los ángulos. Anton Chudaykin, físico del Instituto de Investigación Nuclear de Rusia, y sus colegas analizaron los datos sobre oscilaciones en materia regular o “bariónica”, así como modelos de cómo se crearon núcleos atómicos más pesados que el hidrógeno poco después del Big Bang, para estimar la curvatura del universo.
“En diferentes geometrías, la materia y la luz evolucionan de manera diferente, lo que nos permite extraer la forma tridimensional del universo a partir de los datos de observación”, dijo Chudaykin a Live Science.
La investigación, publicada en la revista Physical Review D, encontró que con un margen de precisión del 0,2 %, el universo era plano. “Los datos que reunimos indican que la curvatura espacial es consistente con cero”, escribieron los investigadores en el estudio. “Implica que nuestro universo dentro de la incertidumbre estadística es infinito”.
Fuente: Live Science.
