¿que tamaño y forma tiene el universo?

Forma del universo 2021

Un provocativo artículo publicado hoy en la revista Nature Astronomy sostiene que el universo podría curvarse y cerrarse sobre sí mismo como una esfera, en lugar de quedar plano como una hoja de papel, como predice la teoría estándar de la cosmología. Los autores han vuelto a analizar un importante conjunto de datos cosmológicos y han llegado a la conclusión de que los datos favorecen un universo cerrado con un 99% de certeza, incluso cuando otras pruebas sugieren que el universo es plano.

Los datos en cuestión -las observaciones del telescopio espacial Planck de la antigua luz llamada fondo cósmico de microondas (CMB)- «apuntan claramente hacia un modelo cerrado», afirma Alessandro Melchiorri, de la Universidad Sapienza de Roma. Es coautor del nuevo trabajo con Eleonora di Valentino, de la Universidad de Manchester, y Joseph Silk, principalmente de la Universidad de Oxford. En su opinión, la discordancia entre los datos del CMB, que sugieren que el universo es cerrado, y otros datos que apuntan a la planitud representa una «crisis cosmológica» que exige un «replanteamiento drástico».

Sin embargo, el equipo de científicos detrás del telescopio Planck llegó a conclusiones diferentes en su análisis de 2018. Antony Lewis, cosmólogo de la Universidad de Sussex y miembro del equipo de Planck que trabajó en ese análisis, dijo que la explicación más simple para la característica específica en los datos del CMB que di Valentino, Melchiorri y Silk interpretaron como evidencia de un universo cerrado «es que es sólo una casualidad estadística.» Lewis y otros expertos dicen que ya han examinado de cerca la cuestión, junto con otros enigmas relacionados en los datos.

Qué es un universo plano

Si se viaja lo suficientemente lejos en el universo, se puede volver al punto de partida. Las mediciones del observatorio espacial Planck han demostrado que el universo podría tener forma de esfera y no de lámina plana, lo que cambiaría casi todo lo que creemos saber sobre el cosmos.

Un conjunto de observaciones mostró que había más lentes gravitacionales -estiramiento de la luz debido a la forma del espacio-tiempo, que puede ser distorsionado por la materia pesada- de lo esperado. Alessandro Melchiorri, de la Universidad de la Sapienza de Roma, y sus colegas calcularon que esto podría deberse a que la forma del universo es diferente de lo que pensábamos.Publicidad

Todos los demás datos cosmológicos sugieren que el universo es plano, es decir, que no tiene curvatura, como una hoja de papel. Estas mediciones de Planck indican que podría ser «cerrado», o esférico, lo que significaría que si se viaja lo suficientemente lejos en una dirección, se acabaría volviendo al punto de partida. Ello se debe a que la lente adicional implica la presencia de materia oscura adicional, lo que haría que el universo se convirtiera en una esfera finita en lugar de una hoja plana.

Forma del universo: diez posibilidades

Los científicos calculan ahora que hay más de un billón de galaxias en el Universo. Muchas siguen amplios patrones de clasificación, pero no hay dos exactamente iguales. La variedad de galaxias que vemos nos da una imagen de un universo ricamente diferenciado. Una pregunta clave es: ¿por qué?

Los procesos físicos que intervienen en la formación y evolución de las galaxias forman un rompecabezas increíblemente complejo, que opera a una escala extraordinaria. Los científicos del Instituto de Teoría y Computación (ITC) trabajan en este rompecabezas combinando simulaciones con observaciones del mundo real para reconstruir la historia del Universo y predecir el destino de galaxias como la Vía Láctea.

Nuestra Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda son galaxias espirales gigantes que se precipitan una hacia la otra a 120 kilómetros por segundo. Dentro de unos 4.000 millones de años, ambas se encontrarán. Pero aunque las galaxias contienen estrellas, gas, polvo y materia oscura, son en su mayoría espacio vacío. Estos dos gigantes fantasmales se atravesarán mutuamente, pero su gravedad estirará y atraerá al otro hasta que se fusionen en una sola galaxia elíptica masiva.

Qué es un universo cerrado

COSMOLOGÍARost9/ShutterstockLa teoría de la relatividad general, según la cual el propio espacio puede curvarse, permite que el universo adopte una de las tres formas siguientes: plano como una hoja de papel, cerrado como una esfera o abierto como una silla de montar. Esta geometría astronómica no es un asunto trivial: el destino del cosmos depende de ella.

Como dice el cosmólogo de la Universidad de Princeton David Spergel, «la forma del universo nos habla de su pasado y su futuro». Si el universo se expandirá para siempre o acabará colapsando, y si es finito o infinito, son cuestiones que se relacionan con su forma.

Aproximadamente el 68% del universo es energía oscura y el 27% es materia oscura. El resto es materia normal, que representa los planetas, las estrellas y otros cuerpos. La densidad del universo se refiere a la cantidad de esta materia que se encuentra en un determinado volumen de espacio.

Si la densidad del universo es lo suficientemente grande como para que su gravedad supere la fuerza de expansión, entonces el universo se enroscará en una bola. Esto se conoce como el modelo cerrado, con una curvatura positiva que se asemeja a una esfera. Una propiedad alucinante de este universo es que es finito, pero no tiene límites. Un Ferdinand Magellan intergaláctico podría circunnavegarlo, atravesando el espacio para siempre sin chocar con una pared o caer sobre un borde.

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