Por primera vez, un grupo de investigadores ha observado la infancia del universo y han alcanzado la sorprendente conclusión de que era cinco veces más lento que en la actualidad. En su trabajo, han destapado uno de los misterios sobre la expansión del universo y su evolución.
El universo era cinco veces más lento en su infancia que en el presente
La teoría de la relatividad general de Einstein implica que deberíamos observar el universo más lejano (y por tanto más antiguo) moviéndose más lentamente que en el presente. Sin embargo, lograr observar a distancias tan grandes, hasta ahora, ha sido todo un reto. Los científicos han logrado destapar el misterio al utilizar quásares como una especie de reloj. Al mirar al pasado, cuando el universo tenía apenas 1000 millones de años, los investigadores explican que el universo era cinco veces más lento que lo que observamos en el presente.
Si estuviésemos en ese joven universo, añaden, un segundo parecería durar un segundo. Sin embargo, desde nuestra posición, más de 12 000 millones de años en el futuro, el tiempo en esa infancia parece ralentizarse. Geraint Lewis y Brendon Brewer, de la Universidad de Aucklan, han utilizado datos de observación de casi 200 quásares. Es decir, de agujeros negros supermasivos, tremendamente activos, en el centro de las galaxias jóvenes. Con esos datos, han intentado analizar la dilatación temporal observada en esa etapa del cosmos.
Gracias a Einstein, explica Lewis, sabemos que el tiempo y el espacio están entrelazados. Además, desde su nacimiento, en el Big Bang, el universo ha estado en expansión. Esa expansión del espacio implica que las observaciones de la infancia del universo deberían parecer mucho más lentas que el flujo del tiempo en el presente. En su estudio, han establecido que esto es así remontándose a unos 1000 millones de años después del Big Bang. Los astrónomos, además, han logrado confirmar este movimiento más lento en tiempos más recientes.
El movimiento lento del universo también se observa a menos distancia
Con anterioridad, ya se había logrado confirmar que ese movimiento lento del universo se podía observar, por medio de supernovas, estaba presente aproximadamente cuando el universo tenía la mitad de su edad actual. Aunque las supernovas son tremendamente brillantes, son difíciles de observar en las enormes distancias necesarias para poder analizar las primeras etapas del cosmos. Al observar los quásares, este horizonte temporal se ha podido remontar hasta tan solo la décima parte de la edad del universo, desvelando más información.
Confirma que el universo parece acelerar a medida que va envejeciendo. A esto, el propio Geraint Lewis añade que las supernovas son como destellos, haciendo que su estudio sea más fácil. Los quásares son más complejos, como un espectáculo pirotécnico. Lo que han hecho, prosigue, es desenmarañar ese espectáculo, mostrando que los quásares, también, se pueden utilizar marcadores estándar de tiempo en las primeras etapas del cosmos. Lewis y Brewer han examinado los detalles de 190 quásares que se han estudiado a lo largo de dos décadas.
Al combinar las observaciones tomadas en diferentes colores (o longitudes de onda), concretamente, luz verde, roja y hacia el infrarrojo, han logrado estandarizar el ritmo de cada quásar. Por medio de la aplicación del análisis bayesiano, han observado la expansión del universo impresa en el ritmo de cada uno de esos quásares. Con estos datos, han sido capaces de crear una clasificación del ritmo de los diferentes quásares. De esta manera, logran desvelar la influencia del espacio en expansión. Estos resultados son muy interesantes.
El universo era cinco veces más lento y eso encaja con el trabajo de Einstein
Estos resultados sirven para confirmar la imagen de Einstein de un universo en expansión. Sin embargo, contrastan marcadamente con estudios anteriores, que no habían logrado identificar el fenómeno de dilatación temporal de los quásares lejanos. En esos estudios anteriores, se llegó a cuestionar si los quásares serían, realmente, objetos cosmológicos. Se llegó a plantear, incluso, si la idea de la expansión del espacio era correcta. Con estos datos y análisis, han logrado entender que los quásares se comportan tal y como predice la relatividad de Einstein.
A pesar de lo que nos podamos preguntar, lo cierto es que no afecta a nuestra percepción del paso del tiempo. Como se decía al principio de este artículo, si estuviésemos en esa infancia del universo, un segundo seguiría teniendo la duración de un segundo para nosotros. Nuestros relojes se moverían exactamente a la misma velocidad que lo hacen en el presente. El efecto solo se manifiesta al observarlo desde grandes distancias. Esto es algo que, también, nos puede resultar familiar al hablar de la relatividad y la dilatación temporal.
El trabajo sigue siendo tremendamente interesante porque permite comprender que los quásares son objetos perfectamente normales. También ayuda a entender que se comportan tal y como predice la relatividad. Además, no podemos olvidar que los quásares son herramientas muy útiles para estudiar la infancia del universo. Por lo que cualquier estudio que permita comprender mejor su naturaleza y particularidades resulta útil. Permite refinar el conocimiento que tenemos de las primeras etapas del cosmos y lo aprendido al observar a estas bestias cósmicas.
Estudio
El estudio es G. Lewis y B. Brewer; «Detection of the cosmological time dilation of high-redshift quasars». Publicado en la revista Nature Astronomy el 3 de julio de 2023. Puede consultarse en la plataforma arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
