¿A qué distancia estamos del punto donde comenzó el Big Bang?

Si bien todos hemos oído alguna vez hablar del Big Bang, nuestro conocimiento de este evento suele ser bastante limitado. Y por otro lado, la idea del Big Bang y el universo en expansión es uno de los conceptos más difíciles de entender para cualquier astrofísico profesional, así que nuestro desconocimiento no debería preocuparnos mucho.

En 1927, un sacerdote católico y astrónomo belga llamado Georges Lemaître tuvo una gran idea que podía responder ese interrogante, al plantear que hace muchísimos años, el universo comenzó como un simple punto. Dijo que el universo se había extendido y expandido hasta llegar a tener el tamaño actual, y que podría seguir expandiéndose. Y que el pasado del universo también era igualmente infinito.

La idea más aceptada

Entre todas las teorías sobre el origen del universo, la creencia de que el Big Bang fue el evento que le dio origen es la idea más aceptada. Dos años después que Lemaître enunciara su teoría, las observaciones del astrónomo estadounidense Edwin Hubble completaron la idea de la expansión continua del universo.

Hubble halló que las galaxias seguían alejándose, y cuanto más lejos de la Tierra estaban, más rápido se movían. Esto sólo tenía sentido si el propio universo, incluido el espacio entre galaxias, se estaba expandiendo.

En su honor, el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que viaja por el espacio desde 1990, lleva su apellido. Las observaciones de este equipo ya han generado impresionantes imágenes de estrellas, galaxias y otros objetos astronómicos de hasta 13.4 mil millones de años luz de distancia de la Tierra.

Observando el universo a lo lejos, al límite de lo que pueden ver incluso nuestros telescopios más potentes, las galaxias se alejan tan rápidamente de nosotros que la luz que emitieron sus estrellas se ha extendido hasta doce veces su longitud de onda original. Estas ondas de luz estiradas son consecuencia de la expansión del Universo y son casi, aunque no del todo, idénticas para las galaxias que vemos en todas direcciones en el espacio.

La Ley de Hubble

Hubble se enfocó en determinar la distancia de la galaxias en base a los cambios espectrales medidos por su colaborador, el astrónomo Milton Humason. Fue así como en 1929, publicaría su primer artículo sobre la relación entre el corrimiento al rojo y la distancia a la que se encontraba una galaxia, relación hoy conocida como Ley de Hubble.

Con el análisis espectral, podemos usar el corrimiento al rojo para determinar cuándo la luz se aleja de nosotros y el corrimiento al azul para determinar cuándo la luz se dirige hacia nosotros. Es por ello por lo que, si la luz sobrante del Big Bang se desplaza preferentemente al rojo en una dirección y al azul en la dirección opuesta, podríamos sacar alguna conclusión respecto de saber dónde estamos en relación con el “punto cero“ del Big Bang.

Las observaciones llevadas en la década de 1920, permitió confirmar que cuanto más lejos esté una galaxia de nosotros, mayor será la cantidad de desplazamiento al rojo de su luz. No sólo vemos esta relación en todas direcciones, sino que es notablemente simple: la velocidad a la que inferimos que se mueven estas galaxias es directamente proporcional a su distancia medida de nosotros.

Pero cuando miramos a un nivel muy granular, vemos que hay diferencias direccionales muy, muy leves: en una dirección, las cosas están ligeramente desplazadas al rojo un poco más que el promedio, mientras que, en la dirección opuesta, las cosas están ligeramente desplazadas al azul un poco más que el promedio.

Velocidad del universo

Mediante el análisis de numerosos y complejos conjuntos de datos, se ha podido determinar que nuestra Vía Láctea se mueve a través del universo a aproximadamente 620 kilómetros por segundo, en dirección a la constelación de Leo y alejándose de la constelación de Acuario.

Si pudiéramos tomar todas las galaxias del universo en expansión, medir cómo se alejaron unas de otras en el universo en expansión en las tres dimensiones, y trazar ese movimiento de regreso a un solo punto, podríamos hallar el punto origen, allí donde ocurrió el Big Bang: 17000 millones de años de donde estamos hoy. Y esto es increíblemente cerca, ya que podemos ver unos 46.000 millones de años luz en todas direcciones.

Pero existen razones observacionales y teóricas que desfavorecen esa interpretación, así como explosión no es lo mismo que expansión. Y si el universo se está expandiendo, significa que el Big Bang no fue una explosión que ocurrió en un momento dado, sino más bien el comienzo de una expansión implacable que comenzó en un momento determinado.

En ese momento, el universo — en todas partes y en todos los lugares — estaba lleno de materia y energía, y se estaba expandiendo y enfriando en todas direcciones. Esta expansión es parte de la razón por la cual, en un universo que sólo tiene 13,8 mil millones de años, podemos ver objetos que hoy están tan distantes como a 46,1 mil millones de años luz de distancia. Sólo si el universo se está expandiendo, y no si explotó desde un solo punto, es posible observar distancias tan grandes en tan poco tiempo.

En realidad, el universo no tiene centro. Cada punto del espacio y cada observador del universo pueden presumir por igual de estar en el centro mismo.

Referencia de la noticia

Ask Ethan: Where are we relative to the Big Bang?