EL EFECTO DOPPLER, LA ENERGÍA OSCURA Y LA MUERTE DEL UNIVERSO

Seguro que todos hemos oído alguna vez hablar del Big Bang, el origen, esa explosión inicial que tuvo lugar hace unos 13.500 millones de años y que creó tiempo, espacio y nuestro universo. Es lógico pensar que, como en toda buena explosión, los pedazos salgan disparados y se dispersen unos de otros, pero… ¿Hasta cuándo?.

Entendiendo el universo como materia y energía es fácil llegar a deducir el “big crunch”. Tras esa explosión las partículas se separarán cada vez a menor velocidad hasta detenerse por la acción gravitaroria, las galaxias y cúmulos empezarán a atraerse y volverán a unir toda la materia del universo en un solo punto, un big bang pero a la inversa.

Sin embargo la teoría del big cruch y de un universo oscilante cada día tiene menos adeptos y parece seguro que nuestro universo se dirige irremediablemente hacia otro final, el big rip*.

Y es que no podemos entender el universo como materia y energía únicamente ya que de los efectos gravitacionales del universo se deduce que solo el 5% de la densidad de energía es lo que nosotros conocemos como materia y energía. Todas las galaxias, con sus estrellas, planetas, nubes gaseosas y toda su radiación electromagnética no sería más que una mísera veinteava parte del universo.

Las galaxias, lejos de frenarse y volver a aproximarse por gravedad se alejan unas de otras y cuanta mayor es la distancia entre galaxias, mayor es la velocidad a la que se alejan. Existe un fenómeno conocido como efecto Doppler que permite calcular la velocidad aparente de un cuerpo frente a otro. Cuando un foco emisor de una onda y otro que la percibe se mueven uno con respecto al otro la longitud de onda aparente percibida por el receptor es distinta de la emitida por el foco. Si foco y receptor se están acercando la onda percibida tiene una longitud menor y si se están separando la longitud de onda aumenta. Es este efecto el utilizado por ejemplo en los radares de tráfico para calcular la velocidad a la que circulamos o es lo que explica que cuando una ambulancia se acerca a nosotros oímos su sirena con un tono agudo y cuando se aleja con un tono más grave. Al analizar la luz que nos llega de distintas galaxias podemos saber si se alejan o acercan a nosotros y a qué velocidad lo hacen; pues bien, al observar los cuerpos más distantes de nosotros como cuásares observamos un desplazamiento al rojo, (desplazamiento hacia longitudes de onda mayores), que es mayor cuanto más lejos se encuentran de nosotros, lo que nos indica que a mayor distancia mayor es la velocidad a la que se alejan.

Cuanto mayor es la distancia de la galaxia emisora mayor es su desplazamiento al rojo.

Pero, ¿por qué sucede esto?. La respuesta está en ese 95% de universo que no conocemos. Se estima que aproximadamente un 25% del total de la densidad de energía del universo es materia oscura, un tipo de materia que no interacciona de ninguna manera con la radiación electromagnética y un 70% es energía oscura, un tipo de energía que crearía una presión negativa o fuerza gravitacional repulsiva y que sería la responsable de separar unas galaxias de otras. Dentro de las galaxias, la gravedad es lo suficientemente intensa como para permitir que las estrellas que la forman giren alrededor de un centro que posee un agujero negro supermasivo, formando los brazos característicos de una galaxia en espiral. En los sistemas planetarios ocurre lo mismo, pero en el espacio intergaláctico la energía oscura gana por goleada. Nuestro universo tiene un pedal de freno, (la gravedad) que trata infructuosamente de retener la expansión y un acelerador, (la energía oscura), que está pisado a fondo y que nos conduce indefectiblemente hacia el big rip.

Aun así no hay que empezar a preocuparse…aún. Se calcula que nuestro universo tendrá una vida de aproximadamente 35.000 millones de años, así que aún nos queda más de la mitad. Según esta teoría las galaxias se alejarán unas de otras y llegará un momento en que, desde nuestra óptica todo el universo sea un solo punto en el cielo con un alto desplazamiento al rojo. Cuando aún queden unos 60 millones de años para el fin, la energía oscura desgarrará las galaxias, en los últimos meses separará sistemas planetarios, desgarrará planetas y llegará a desgarrar incluso los átomos hasta que ya no exista materia en el universo y lo único que quede sea una sopa de radiación enfriándose.

DEP, universo

Últimos 60 millones de años

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*Otras teorías, probablemente más aceptadas, determinan que la evolución del universo hacia una entropía máxima producirá una muerte térmica por enfriamiento o Big Freeze, parecida al Big Rip pero quizás menos dramática