La expansión del cosmos

Una de las principales creencias, en la que coinciden hoy la inmensa mayoría de los cosmólogos, es la que afirma que el universo se está expandiendo. Es decir, que continuamente está aumentando su espacio porque las galaxias se alejan unas de otras. ¿A qué velocidad lo hacen? El director del Instituto de Física Teórica de Madrid, Alberto Casas, escribe al respecto: “la velocidad de alejamiento de una galaxia aumenta en unos 20 km/s por cada millón de años-luz de distanciamiento (por ejemplo, una galaxia situada a 2 000 millones de años-luz se aleja de nosotros a unos 40 000 km/s). Esta constante de proporcionalidad entre distancia y velocidad de alejamiento es la que nos indica el ritmo de expansión del universo.”[1] Ahora bien, ¿cómo pueden estar tan seguros los científicos de que el cosmos realmente se está expandiendo? ¿En qué se basan para afirmar tal fenómeno?

La respuesta a esta pregunta tiene que ver con lo que se llama el “desplazamiento al rojo de la luz” que percibimos de las estrellas. Para entender el significado de esto, suele ponerse casi siempre el ejemplo de cómo se mueven en el aire las ondas sonoras. En efecto, durante el siglo XIX, un físico austríaco llamado Christian Doppler descubrió que las ondas sonoras presentan diferentes tonalidades, según se estén acercando o alejando de nosotros. Esto se conoce hoy como el “efecto Doppler”. Es decir, si una ruidosa motocicleta se aproxima a una velocidad constante hacia un observador inmóvil, éste percibirá el sonido producido por el vehículo como una tonalidad aguda. Mientras que cuando la moto se aleja de él, la tonalidad se volverá más grave. Lo cual se debe al hecho de que al aproximarse, las ondas sonoras que nos llegan a los oídos se comprimen (la longitud de onda se reduce) y, cuando se separa, las ondas sonoras aumentan su longitud de onda.

Pues bien, algo parecido ocurre con la luz que nos llega de las estrellas. Si, por ejemplo, una galaxia se estuviera acercando a la Tierra, deberíamos ver su luz ligeramente desplazada hacia el color azul, que sería el equivalente al sonido agudo detectado por Doppler. En cambio, si se alejara de nosotros, su luz estaría desplazada hacia el rojo, equivalente del sonido grave. Esto es precisamente lo que descubrió el astrónomo estadounidense, Edwin Hubble, en 1929. Se dio cuenta de que la luz de todas las galaxias distantes mostraba un desplazamiento al rojo, lo cual indicaba que se estaban alejando de nosotros. En realidad, lo que ocurre es que todo el espacio está creciendo, se estira o expande y, como consecuencia de ello, las galaxias se separan unas de otras.

El universo es tan increíblemente enorme que supera todo lo que pudiera pensar o diseñar el ser humano. Es por tanto comprensible el sentimiento de humildad y admiración del salmista al contemplar los cielos. ¿Qué versos compondría hoy si supiera que el cosmos está todavía expandiéndose?

Notas

[1] Casas, A. 2015, La materia oscura, RBA, Villatuerta, Navarra, p. 130.