El universo en expansión

El Campo Profundo del Hubble de 1995 cubrió una zona del cielo de alrededor de 1/13 de la anchura de la Luna llena y encontró unas 3000 galaxias.

Galaxias que se separan

Al descomponer la luz de una galaxia en un espectro, aparecen las conocidas líneas oscuras del hidrógeno, el calcio y otros elementos, pero en casi todas las galaxias están desplazadas hacia el extremo rojo. Ese corrimiento al rojo indica que la galaxia se aleja. La NASA explica que Hubble relacionó las distancias galácticas, medidas con cefeidas, con estos corrimientos y descubrió que el desplazamiento crecía proporcionalmente a la distancia: una galaxia al doble de distancia se aleja al doble de velocidad. Dos años antes de la publicación de Hubble, el físico belga Georges Lemaître ya había analizado las observaciones de Hubble y Vesto Slipher y concluido que el universo se expande. Hoy se llama ley de Hubble-Lemaître.

La fórmula es velocidad = H₀ × distancia. H₀, la constante de Hubble, se mide en kilómetros por segundo por megapársec; un megapársec equivale a 3.26 millones de años luz. Con H₀ = 70, una galaxia a 100 megapársecs se aleja a unos 7000 km/s. No son galaxias que vuelan por el espacio alejándose de nosotros en particular. El propio espacio se estira, de modo que cada galaxia ve alejarse a las demás, como las pasas en un pan que crece al fermentar. Las galaxias cercanas pueden ir contra esa tendencia: Andrómeda, ligada a nosotros por la gravedad, se acerca.

La tensión de Hubble

Retroceder en la expansión permite estimar la edad del universo. Uno dividido entre H₀ tiene unidades de tiempo; para H₀ = 70 son unos 14 mil millones de años, cerca de los 13.8 mil millones que obtiene la NASA con modelos detallados. Sin embargo, dos familias de medidas discrepan. Ajustar el patrón del fondo cósmico de microondas medido por el satélite Planck de la ESA da 67.4 ± 0.5 km/s por megapársec. Medir distancias directamente con cefeidas y supernovas de tipo Ia mediante Hubble da unos 73. La diferencia es de alrededor del 8%, muy superior al error declarado por cualquiera de los equipos, y no ha desaparecido al mejorar los datos. Los astrónomos la llaman tensión de Hubble; podría apuntar a una física que aún no entendemos.

Cuántas galaxias hay

En 2016, un equipo dirigido por Christopher Conselice utilizó Hubble y otros sondeos, junto con modelos de galaxias demasiado débiles para verlas, y concluyó que hay al menos 10 veces más: unos 2 billones de galaxias que existen o han existido en el universo observable. La mayoría eran pequeñas y se fusionaron hace mucho en galaxias mayores. Un estudio de 2021 con la sonda New Horizons de la NASA, lejos del resplandor solar, midió la oscuridad real del espacio. Más tarde, la NASA corrigió su anuncio para aclarar que esas medidas permiten acotar la cantidad total de luz de las galaxias, no su número. Por tanto, el resumen honesto es que el recuento va de cientos de miles de millones a unos dos billones, según cómo se contabilicen las galaxias débiles.