Lo que había antes del universo
Toda nuestra historia cósmica es teóricamente bien comprendida, pero sólo porque entendemos la… [teoría de la gravitación que la sustenta, y porque conocemos el ritmo de expansión actual del Universo y su composición energética. La luz siempre seguirá propagándose a través de este Universo en expansión, y seguiremos recibiendo esa luz arbitrariamente en el futuro, pero estará limitada en el tiempo en cuanto a lo que nos llega. Todavía tenemos preguntas sin respuesta sobre nuestros orígenes cósmicos, pero la edad del Universo es conocida.
Conceptualmente, podría parecer la idea más sencilla que existe para determinar la edad del Universo. Una vez que se sabe que el Universo se está expandiendo, todo lo que hay que hacer es medir la tasa de expansión actual y utilizar las leyes de la física para determinar cómo debe haber cambiado la tasa de expansión a lo largo del tiempo. En lugar de extrapolar hacia adelante para determinar el destino del Universo, se hace el cálculo hacia atrás y se retrocede hasta alcanzar las condiciones del propio Big Bang caliente.
Expansión del universo
No sabemos la edad exacta del universo, pero creemos que tiene unos 13.000 millones de años, más o menos. Los astrónomos estiman la edad del universo de dos maneras: (a) buscando las estrellas más antiguas; y (b) midiendo el ritmo de expansión del universo y extrapolando hasta el Big Bang.
Una de las formas en que los astrónomos estiman la edad del universo es estudiando los cúmulos globulares. Los cúmulos globulares son una densa colección de aproximadamente un millón de estrellas. Dado que todas las estrellas de un cúmulo globular se formaron aproximadamente al mismo tiempo, pueden servir como relojes cósmicos. Esta forma de estimar la edad del universo se basa en nuestra comprensión de los ciclos de vida de las estrellas. La vida de una estrella depende de su masa. Las estrellas de alta masa son mucho más brillantes que las de baja masa; consumen rápidamente su suministro de combustible de hidrógeno. Una estrella como el Sol tiene suficiente combustible en su núcleo para arder con su brillo actual durante aproximadamente 9.000 millones de años. Una estrella con el doble de masa que el Sol agotará su combustible en sólo 800 millones de años. Una estrella de 10 masas solares, es decir, 10 veces más masiva que el Sol, arde casi mil veces más brillante y sólo tiene una reserva de combustible de 20 millones de años. Por el contrario, una estrella con la mitad de masa que el Sol arde lo suficientemente despacio como para que su combustible dure más de 20.000 millones de años. Así que
¿Tiene el universo un final?
Antes de 1999, los astrónomos estimaban que la edad del universo estaba entre 7.000 y 20.000 millones de años. Pero con los avances tecnológicos y el desarrollo de nuevas técnicas, ahora sabemos que la edad del universo es de 13.700 millones de años, con una incertidumbre de sólo 200 millones de años. ¿Cómo se llegó a esta conclusión?
En la década de 1920, Edwin Hubble descubrió la expansión del universo. Descubrió que las galaxias más lejanas se mueven a mayor velocidad siguiendo la ley v=Hod, donde v es la velocidad en km/s, d es la distancia en Mpc, y Ho es la constante de Hubble en km/s/Mpc. Midiendo independientemente la velocidad y las distancias a las galaxias, se pudo determinar el valor de Ho. Los astrónomos determinaron además que la edad del universo está relacionada con la constante de Hubble, y que se sitúa entre 1/Ho y 2/3Ho según los modelos cosmológicos adoptados. La velocidad puede determinarse a través del corrimiento al rojo del espectro. La distancia a la galaxia puede determinarse mediante observaciones de ciertos tipos de estrellas pulsantes, llamadas cefeidas, cuyo brillo intrínseco está relacionado con el periodo de su variación de brillo. Sin embargo, la precisión de la medición de la distancia se veía obstaculizada por la debilidad de los telescopios terrestres. Hasta la década de 1990, las mejores estimaciones de Ho se situaban entre 50 km/s/Mpc y 90 km/s/Mpc, lo que daba un rango de edad del universo de entre 7.000 y 20.000 millones de años.
Lo que hay al final del universo
No sabemos la edad exacta del universo, pero creemos que tiene unos 13.000 millones de años, más o menos. Los astrónomos estiman la edad del universo de dos maneras: (a) buscando las estrellas más antiguas; y (b) midiendo el ritmo de expansión del universo y extrapolando hasta el Big Bang.
Una de las formas en que los astrónomos estiman la edad del universo es estudiando los cúmulos globulares. Los cúmulos globulares son una densa colección de aproximadamente un millón de estrellas. Dado que todas las estrellas de un cúmulo globular se formaron aproximadamente al mismo tiempo, pueden servir como relojes cósmicos. Esta forma de estimar la edad del universo se basa en nuestra comprensión de los ciclos de vida de las estrellas. La vida de una estrella depende de su masa. Las estrellas de alta masa son mucho más brillantes que las de baja masa; consumen rápidamente su suministro de combustible de hidrógeno. Una estrella como el Sol tiene suficiente combustible en su núcleo para arder con su brillo actual durante aproximadamente 9.000 millones de años. Una estrella con el doble de masa que el Sol agotará su combustible en sólo 800 millones de años. Una estrella de 10 masas solares, es decir, 10 veces más masiva que el Sol, arde casi mil veces más brillante y sólo tiene una reserva de combustible de 20 millones de años. Por el contrario, una estrella con la mitad de masa que el Sol arde lo suficientemente despacio como para que su combustible dure más de 20.000 millones de años. Así que
