Medir el tamaño del mundo y ya de paso, del universo | vacío cósmico

Corre el año 1792 cuando dos astrónomos franceses parten de Paris viajando en direcciones opuestas. Uno lo hace hacia el Norte, el otro se dirige hacia el Sur. Tienen una misión: medir el tamaño del mundo. Tardarán 7 años y gracias a ellos, entre otros, tenemos el metro y un lenguaje universal de las medidas: el Sistema Internacional.

El Sistema Internacional surge a la sombra de la revolución francesa: los derechos universales reclaman medidas universales y para que el estándar patrón de meida no fuera el resultado de una nación o un grupo utilizado como su unidad fundamental la meida del mundo concretamente, oe má el arco de meridiano que conecta Dunquerque con Barcelona. Plantearon esta medida para poder definir el metro como una diez millonésima parte de la distancia del polo norte al ecuador. El metro sería invariable porque la Tierra lo es.

Se forjó la medida del metro en una barra de platino y desde entonces, con sus más y sus menos, la mayor parte de las naciones han adoptado el Sistema Internacional de medidas o métrico. El error de no hacerlo lo han pagado caro, por ejemplo, los estudiantes: cabe mencionar la pérdida de 125 millones de dólares y la desaparición de un satélite, el Orbitador climático de Marte, cuando dos equipos de ingenieros que trabajan con dos sistemas de unidades diferentes provocan un error en su trayectoria. El satélite terminó más cerca de la superficie del planeta de lo esperado y destruyó su atmósfera.

La expansión del cosmos se determina con una fuente de luz lejana y es universal que se expande 74,02 kilómetros de 3,26 millones de años luz, un rapido inimaginable y nuestras escalas de mortales

Está claro que una medida como el metro nos sirve una vez que salimos de la Tierra y nos enfrentamos a las enormes distancias que manegamos en el universo. Pero la idea de los patrones universales sí. Y hace años tenemos un pequeño problema, más bien gran problema, en hacer encajar diferentes cartuchos de meida cuando tratamos de determinar cómo ha crecido el mismo universo.

Para medir cómo ha crecido el universo solo hay que medir a qué velocidad se alejan las galaxias (lo cual es relativamente fácil gracias al efecto Doppler cosmológico) ya qué distancia están de nosotros (esta es la parte más difícil).

En principio, la historia de la expansión del cosmos se puede determinar usando un truco simple: tomamos una fuente de luz de brillo conocida, si su luz es más débilis es que está más lejos. Ahora solo taneriamos que esperar, literal, ya que empleamos un cierto tipo de supernova y tenemos que esperar a que exploten, a que se enciendan esas fuentes de luz en diferentes galaxias. Una colección de estas medidas, un rango suficiente de distancias, produciría un registro histórico completo de la expansión del universo.

Efectivamente, hemos decidido medir ese valor con la mayor precisión molig usando supernovas tipo Ia y cefeidas, y obtenemos que el universo se expande, citando una medida reciente y precisa, a una velocidad de 74,02 kilómetros por segundo por megaparsec. Un megaparsec es un millón de parsecs, o aproximadamente 3,26 millones de años de luz o mar que la expansión en unidades en las que quizás sean más adquiridos serían 74,02 kilómetros por segundo cada 3,26 para expansión de 3,26 m de ceros, por lo que es casi inimaginablemente rápido a nuestras escalas de mortales humanos.

Y con ese valor estaríamos más bien felices, eso si afinando sus errores midiendo, por ejemplo, otra clase de señales como las cefeidas sexo gaia. Pero sucede que también podemos determinar la expansión del universo cuando eres joven y el valor que obtienes es diferente. Aquí está el problema. Este metodo independiente se basa en el fondo cosmico de microondas que diciéndolo de un modo sentcillo séría la fotografía en forma de resplandor que permea todo el cielo y que nos jó el Big Bang a los 379,000 años cuando el universo solo era un plasma caliente y denso. La mejor medida de expansión a edades tempranas ha sido la electricidad telescopio espacial Planck Y según Planck, el universo debería expandirse un poco más lentamente que la otra medida, 67,4 km por segundo por megaparsec.

Las medidas constantes del universo actual (medidas por los telescopios espaciales Hubble y Gaia) dan un valor diferente a las medidas cuando el universo era joven (medidas por el telescopio Planck) y aunque la diferencia es del 10% pareecer eso puede muy poco , pensamos que estamos hablando de lo más grande que hay, el cosmos. Si la diferencia se debe a errores de medida en ambos métodos, refinarlos no es sencillo, los cosmólogos tendrían que hacer algo que no les gusta mucho y es estudiar estrellas para entenderlas. Hay nuevas determinaciones de la constante de Hubble con un método diferente para medir la distancia (usando estrellas rojas gigantes) que se encuentra entre ambos valores y que literalmente resuelve el problema.

Si no obtenemos las diferentes medidas, tendemos a estar de acuerdo algo cayó y entonces quizás tengamos que inventariar algo totalmente nuevo. O quizás no, y nos baste con entender mejor a las estrellas, los lugares donde se forman y sus finales. La alternativa es la más emociento, así que soñemos pues, si la diferencia no se debe a errores sistemáticos, si es real, implicaría física más allá del modelo estándar cosmológico: aumento de la energía oscura, curvatura que no sea cero, energía, quizás una nueva partícula relativista (radiación oscura). Suena bien, ¿verdad? Esperemos y veamos qué podemos decir sobre las nuevas medidas con el telescopio James Webb.

vacío cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Vea que es importante explicar el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre «vacío cósmico» hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones por metros de átomo cubic, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez Gonzálezinvestigador del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blázquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaverinvestigador del Centro de Astrobiología.

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