Crédito: CC0 Dominio público
Nuestro universo puede tener el doble de edad que las estimaciones actuales, según un nuevo estudio que desafía el modelo cosmológico predominante y arroja nueva luz sobre el llamado “problema imposible de las galaxias tempranas”.
El trabajo fue publicado en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
“Nuestro modelo recientemente desarrollado extiende el tiempo de formación de las galaxias en varios miles de millones de años, lo que hace que el universo tenga 26.700 millones de años, no 13.7 como se estimó anteriormente”, dice el autor Rajendra Gupta, profesor asistente de física en el Departamento de Ciencias de la Universidad de Ottawa.
Durante años, los astrónomos y los físicos han estado calculando la edad de nuestro universo midiendo el tiempo transcurrido desde el Big Bang y estudiando las estrellas más antiguas por el corrimiento hacia el rojo de la luz de galaxias distantes. En 2021, gracias a las nuevas técnicas y avances tecnológicos, la edad de nuestro Universo se estimó así en 13.797 millones de años utilizando el modelo de concordancia Lambda-CDM.
Sin embargo, muchos científicos se han sentido intrigados por la existencia de estrellas como Matusalén, que parecen ser más antiguas que la edad estimada de nuestro universo, y por el descubrimiento de galaxias tempranas en una etapa avanzada de evolución que fue posible gracias al telescopio espacial James Webb. Existiendo solo 300 millones de años después del Big Bang, estas galaxias parecen tener un nivel de madurez y masa típicamente asociado con miles de millones de años de evolución cósmica. Además, son sorprendentemente pequeños, lo que agrega otra capa de misterio a la ecuación.
La teoría de la fatiga de la luz de Zwicky sugiere que el desplazamiento hacia el rojo de la luz de las galaxias distantes es causado por la pérdida gradual de energía por parte de los fotones a lo largo de vastas distancias cósmicas. Sin embargo, esto resultó ser contrario a las observaciones. Sin embargo, Gupta descubrió que “al permitir que esta teoría coexista con un universo en expansión, es posible reinterpretar el desplazamiento hacia el rojo como un fenómeno híbrido en lugar de únicamente debido a la expansión”.
Además de la teoría de la fatiga de la luz de Zwicky, Gupta introduce la idea de la evolución de las “constantes de acoplamiento”, según la hipótesis de Paul Dirac. Las constantes de acoplamiento son constantes físicas fundamentales que gobiernan las interacciones entre partículas. Según Dirac, estas constantes podrían cambiar con el tiempo. Al permitirles evolucionar, el período de tiempo para la formación de las primeras galaxias observadas por el telescopio Webb a altos desplazamientos al rojo puede extenderse de unos pocos cientos de millones de años a unos pocos miles de millones de años. Esto proporciona una explicación más realista del nivel avanzado de desarrollo y masa observado en estas antiguas galaxias.
Además, Gupta sugiere que la interpretación tradicional de la “constante cosmológica”, que representa la energía oscura responsable de la expansión acelerada del universo, necesita revisión. En su lugar, propone una constante que da cuenta de la evolución de las constantes de acoplamiento. Esta modificación del modelo cosmológico ayuda a resolver el misterio del pequeño tamaño de las galaxias observadas en el universo primitivo, lo que permite realizar observaciones más precisas.
Proporcionado por la Universidad de Ottawa