Un grupo de investigadores ha determinado cuál es la edad del universo a través de los cúmulos globulares. Un método con el que han obtenido una cifra de 13 350 millones de años. Es una observación que, además, ayudará a poder entender mejor la expansión del universo.

Los cúmulos globulares como herramienta para medir la edad del universo

Los cúmulos globulares son enormes agrupaciones de viejas estrellas. Desde hace tiempo, se ha planteado que las primeras estrellas del universo se terminaron uniendo en cúmulos globulares. Esos cúmulos, a su vez, se unieron a otros para convertirse en las primeras galaxias. Estas a su vez, han continuado evolucionando a través de colisiones con otras galaxias. Por todo esto, se ha planteado que las estrellas más viejas deberían encontrarse en los cúmulos globulares. Eso los convierte en una formación que resulta de lo más interesante.

Miden la edad del universo con cúmulos globulares
El cúmulo globular M10 se encuentra a unos 150 000 años luz de la Tierra. Crédito: ESA/Hubble & NASA

El estudio de las estrellas en esos cúmulos puede permitir determinar la edad del universo. Aunque es algo que se ha medido de diferentes maneras, existe cierta incertidumbre sobre la cifra. Por ello, un equipo de investigadores ha llevado a cabo un estudio de los cúmulos globulares para obtener otra estimación. Los resultados indican que la edad del universo es de unos 13 350 millones de años. Algo que podría parecer estar en desacuerdo con la estimación de 13 800 millones de años que se obtuvo, por ejemplo, con el satélite Planck.

Los cúmulos globulares son enormes formaciones esféricas que pueden contener, en los casos más masivos, millones de estrellas. Se encuentran en la corona de la galaxia, orbitando más allá del núcleo. Son mucho más densas que los cúmulos abiertos, que están compuestos por estrellas mucho más jóvenes y, además, se encuentran en el disco de la galaxia. La mayoría de cúmulos globulares contienen estrellas de la misma edad. La mayoría son estrellas viejas que ya han entrado en la fase de gigante roja, en las últimas etapas de su vida.

El misterio de los cúmulos globulares

El estudio de los cúmulos globulares de la Vía Láctea ha mostrado que ahí se encuentran algunas de las estrellas más viejas de la Vía Láctea. Están entre las primeras estructuras que se formaron en el universo y, por tanto, permiten calcular en qué momento se formaron las estrellas y galaxias. Así que, con todo esto en mente, estudiaron 68 cúmulos globulares, observados por el telescopio Hubble. El objetivo era determinar la distribución de estrellas en esos cúmulos en función de su brillo. Para ello, recurrieron a un programa diseñado especialmente para esa tarea.

El software utiliza los datos proporcionados por modelos estelares, y compara la magnitud que indican con la de estrellas que tengan la misma masa. Permite determinar, así, en qué punto de su evolución se encuentran cuando tienen la misma edad. Es decir, esos modelos estelares estiman el brillo de astros, de la misma edad, con diferentes cantidades de masa. El estudio indica que, de media, los cúmulos globulares más antiguos tienen unos 13 130 millones de años. A ello, le hay que sumar el tiempo que sería necesario para que se formasen.

Eso permite llegar a una estimación de 13 350 millones de años. Pero no hay que tomarlo como una cifra definitiva ni necesariamente correcta. Hay un margen de error de hasta 500 millones de años, por lo que encajaría con la cifra de 13 800 millones de años observada a través del telescopio Planck. En aquel caso, la edad del universo se determinó estudiando la radiación de fondo de microondas. La luz más antigua del cosmos, emitida unos 380 000 años después del Big Bang, y que ha sido muy estudiada a lo largo de los años.

La edad del universo de los cúmulos globulares no recurre a modelos teóricos

La estimación anterior depende del modelo cosmológico (llamado modelo Lambda-CDM). En él, junto al Big Bang, se incluyen tres grandes componentes: la energía oscura, la materia oscura fría (CDM, por su abreviatura en inglés) y la materia normal. En el caso de los cúmulos globulares, sin embargo, la estimación de la edad del universo no depende de los modelos teóricos. Además, la estimación de edad de los cúmulos encaja con la estimación de la expansión del universo. Por lo que, según los investigadores, podrían entenderla mucho mejor.

Un planeta en un cúmulo globular. Crédito: Rolf Wahl Olsen

De hecho, explican que hace falta más observaciones, y datos, para ver si realmente podría existir esa discrepancia. Es decir, si realmente existen dos indicaciones diferentes de la edad del universo, en función de qué se utilice para llevar a cabo la estimación. La edad del universo podría estar directamente relacionada con la expansión del cosmos. Por lo que, quizá, podríamos encontrarnos con un escenario en el que, al igual que sucede con la aceleración de la expansión del cosmos. Pero para poder afirmarlo será necesario realizar más observaciones.

Habrá que prestar mucha atención a los estudios que se publiquen en los próximos años. La posibilidad de obtener una estimación de la edad del universo, a través de un método diferente, siempre es interesante. Permite comprobar si el valor encaja con el obtenido a través de otras técnicas. Si es así, sirve como confirmación adicional. Si no es así, indica que existe una discrepancia. Ahora mismo, parece que la incertidumbre sobre cuál es la edad del universo se seguirá manteniendo. Aunque si hay que optar por una cifra, sigue siendo 13 800 millones de años.

Estudio

El estudio es D. Valcin, J. Bernal, R. Jimenez et al.; «Inferring the Age of the Universe withGlobular Clusters». Está disponible para su lectura en la plataforma arXiv, donde se envían antes de su publicación en revistas. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Universe Today