Las teorías sobre el origen del Universo y el Big Bang tienen un acervo científico mucho mayor que las de su eventual desenlace. Los investigadores llevan años preguntándose cómo será ese momento inconcebible en el que todo lo que hoy existe deje de hacerlo. Una proyección casi inimaginable en la que intervienen algunos conceptos físicos algo áridos.
Así como para la creación y el desarrollo del Universo se ha aceptado la teoría del momento inicial de una masa que comenzó a experimentar una constante expansión, su contraparte sería lo que los expertos han dado en llamar el Big Crunch o Gran Colapso, producto de que esa tendencia expansiva en determinado momento se invierta para iniciar un proceso de contracción.
Los cálculos sobre cuándo ese derrotero terminará de completarse conforman una de las grandes obsesiones de la ciencia. Con cierta frecuencia surgen nuevos estudios que van calculando la cantidad de años que quedan por delante, como si alguien necesitara marcar esa fecha en su agenda. Esto ocurre cuando el Universo ya ha transitado 13.800 millones de años.
Ahora se acaba de conocer un nuevo trabajo de investigadores chinos, españoles y estadounidenses, publicado en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Si bien cualquier cifra para la finitud humana sigue siendo inmensa, la flamante estimación científica indica que por delante sólo quedarían 20 mil millones de años por delante.
“Durante los últimos veinte años se ha creído que la constante cosmológica es positiva y que el Universo se expandirá eternamente. Los nuevos datos, en cambio, sugieren que esta constante es negativa y que el Universo tiene un fin”, señaló Henry Tye, uno de los autores de la publicación, en un comunicado de la Universidad de Cornell.
Cúmulo de galaxias Abell 2261, capturado por el Telescopio Espacial Hubble. Foto: NASA
La constante cosmológica
Existe una constante cosmológica, denotada por λ, parámetro inventado por Albert Einstein en 1917 que ayuda a explicar su teoría de la relatividad general. Se acepta comúnmente que si λ es positivo, actúa como una fuerza que contribuye a la expansión del Universo. Si es negativo, puede ocurrir lo contrario.
Estas acciones -explican los investigadores- son posibles gracias a la energía oscura, una forma de energía misteriosa que no emite ni absorbe luz, llena de manera uniforme el espacio y parece ser la impulsora de la expansión acelerada del Universo, al contrario de lo que se creía hasta su descubrimiento: que con el tiempo esa expansión debía ralentizarse. Tres científicos ganaron el Nobel de Física en 2011 por este hallazgo.
Para modelar un Universo impulsado por energía oscura de λ negativo, los científicos se basaron en el comportamiento de los axiones, partículas muy ligeras que componen esa materia. Con lo que se sabe sobre ellas, los investigadores examinaron su evolución en el tiempo. Inicialmente, actúan como fuerzas de expansión. Pero tras varios miles de millones de años, esa fuerza disminuye para que λ negativo tome el control. Y con la misma intensidad, empuja el sistema al colapso.
“Esta gran crisis define el fin del Universo», escribió Tye. A partir del modelo, determinó que la gran crisis ocurrirá dentro de unos 20 mil millones de años. La gran noticia de este año fueron los informes del Dark Energy Survey, en Chile, y del Dark Energy Spectrospic Instrument, en Arizona. Tye afirmó que estos dos observatorios, uno en el hemisferio sur y otro en el norte, concuerdan perfectamente.
Vista del abultado corazón de la Vía Láctea en la meseta de Chajnantor, desierto de Atacama.
De positivo a negativo
El objetivo del estudio de energía oscura de estos dos grupos es determinar si la energía oscura proviene realmente de una constante cosmológica pura. Pero descubrieron que el Universo no está dominado únicamente por esa constante cosmológica. Y que la energía oscura tiene algo más.
Tye y sus colaboradores propusieron en el nuevo artículo una partícula hipotética de muy baja masa que se comportó como una constante cosmológica en los inicios del Universo, pero que ya no lo hace. Este modelo simple inclina entonces la constante cosmológica subyacente hacia territorio negativo.
“Se ha dicho antes que si la constante cosmológica es negativa, el universo colapsará eventualmente. Eso no es nuevo”, dijo Tye. “Sin embargo, aquí el modelo indica cuándo y cómo colapsa el Universo”. Tye afirmó que se realizarán más observaciones. Cientos de científicos miden la energía oscura observando millones de galaxias y la distancia entre ellas, recopilando datos aún más precisos para alimentar dicho modelo.
Tye considera alentador que la duración del Universo pueda determinarse cuantitativamente: “Para cualquier forma de vida, es importante saber cómo comienza y cómo termina: sus puntos finales”, dijo. “Para nuestro Universo, también es interesante saber si tiene un comienzo. En la década de 1960, aprendimos que tiene un comienzo. Entonces, la siguiente pregunta es: ‘¿Tiene un final?‘. Durante muchos años, muchos pensaron que duraría para siempre. Es bueno saber que, si los datos se confirman, el Universo tendrá un final”.
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