Las personas y, en particular a los científicos, les gustaría predecir el futuro. Los astrónomos piensan en grande, desean saber cuánto tiempo más vivirá el Sol y cómo evolucionará el universo. Observando millones de estrellas similares al Sol así como realizando cálculos teóricos sobre la tasa de reacciones termonucleares en el interior de nuestra estrella, se estima que nuestra fuente de luz vivirá otros 5,000 millones de años. Sin embargo, para predecir el futuro del universo en su conjunto, existen varias posibilidades.
Vivimos en un universo en expansión. Si se mide la velocidad a la que se alejan los grupos de galaxias de otros se logra estimar cuándo inició la expansión cósmica, el resultado es 13,800 millones de años. La radiación también aporta información sobre la dilatación del espacio, los fotones que surgieron cuando el cosmos tuvo 380,000 años de existencia han aumentado de longitud de onda, fueron luz visible y ahora son microondas; se crearon cuando los átomos ionizados de hidrógeno y helio capturaron sus electrones, generan la radiación de fondo –cabe notar que la expansión afecta a la radiación, la dilata. Sin embargo, la cohesión interna de galaxias, estrellas, planetas y átomos evita su expansión–.
Por cierto, las estrellas más antiguas tienen una edad de 13,200 millones de años, menor que la del cosmos; lo cual muestra coherencia con la estimación de la edad cósmica: 13,800 millones de años.
Ese espacio se dilata de manera acelerada, las galaxias se alejan unas de otras cada vez más rápido. Se ha invocado la existencia de energía oscura para explicar esta aceleración. Constituye el 70% de lo que existe en el universo.
Para analizar el universo a gran escala se estudia la distribución de los cúmulos de galaxias; estos se ubican en filamentos conocidos como la telaraña cósmica. Ésta es isotrópica y homogénea, es decir, a distancias enormes el cosmos es muy similar en cualquier dirección y cualquier época. La radiación de fondo también es homogénea e isótropa, no somos el centro del universo. Conforme observamos objetos más remotos vemos el pasado, ya que la luz de los astros tarda cierto tiempo en llegar hasta nuestros detectores. Por consiguiente, a mayor distancia que se encuentre un astro, lo vemos cómo fue en épocas más remotas. Por lo tanto, observando galaxias a distintas distancias podemos analizar su evolución. Esto nos permite conocer el pasado del cosmos, el problema es el futuro; existen varios escenarios: que se vuelva a contraer, que se expanda por siempre, que se fracture o desintegre.
Si la expansión del universo se frenara, el cosmos podría implotar, volver a estar contenido en una singularidad. Si su expansión continuara después de billones de años, el universo sería frío, con estrellas moribundas, y si hubiese civilizaciones en algún planeta no podrían ver más que una fracción minúscula del cosmos, pues la radiación de los astros más distantes no llegaría debido a la expansión interminable.
En el caso en que el espacio de nuestro universo estuviera sujeto a aceleración que aumentará con el tiempo, podría surgir un “gran rompimiento” o “inmensa fractura” del espacio-tiempo. Si aumenta la aceleración, la fuerza de gravedad no será capaz de mantener unidos los cúmulos de galaxias. De incrementarse la aceleración, incluso los sistemas solares como el nuestro se desmembrarían, y eventualmente los átomos y las partículas que los constituyen se fragmentarían.
Existe otro escenario para el futuro del universo. Si se creara una burbuja de vacío verdadero –el vacío actual está repleto de energía, se conoce como el campo de Higgs–. Si una burbuja de vacío se creara, ésta aumentaría de tamaño a la velocidad de la luz y terminaría destruyendo absolutamente todo.
La cosmología y las mentes que piensan en grande no dejan de sorprendernos. Los científicos sabemos que no existen verdades absolutas y que siempre estaremos en búsqueda de certezas parciales.
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