Nuestro universo podría ser dos veces más antiguo que las estimaciones actuales, según un nuevo estudio que cuestiona el modelo cosmológico dominante y arroja nueva luz sobre el llamado «problema imposible de las primeras galaxias».

Nuestro modelo recién ideado alarga el tiempo de formación de las galaxias en varios miles de millones de años, haciendo que el universo tenga 26.700 millones de años, y no 13.700 como se estimaba anteriormente, afirma el autor Rajendra Gupta, profesor adjunto de Física en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ottawa.

Durante años, astrónomos y físicos han calculado la edad de nuestro universo midiendo el tiempo transcurrido desde el Big Bang y estudiando las estrellas más antiguas basándose en el desplazamiento al rojo de la luz procedente de galaxias lejanas. En 2021, gracias a las nuevas técnicas y a los avances tecnológicos, la edad de nuestro universo se estimó así en 13.797 millones de años utilizando el modelo de concordancia Lambda-CDM.

La estrella de Matusalén | foto Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO en Wikimedia Commons

Sin embargo, muchos científicos se han sentido desconcertados por la existencia de estrellas como la Matusalén que parecen ser más antiguas que la edad estimada de nuestro universo y por el descubrimiento de galaxias primitivas en avanzado estado de evolución que ha hecho posible el telescopio espacial James Webb. Estas galaxias, existentes unos 300 millones de años después del Big Bang, parecen tener un nivel de madurez y masa típicamente asociado a miles de millones de años de evolución cósmica. Además, su tamaño es sorprendentemente pequeño, lo que añade otra capa de misterio a la ecuación.

La teoría de la luz cansada de Zwicky propone que el corrimiento al rojo de la luz procedente de galaxias lejanas se debe a la pérdida gradual de energía de los fotones a lo largo de vastas distancias cósmicas. Sin embargo, se vio que entraba en conflicto con las observaciones. Sin embargo, Gupta descubrió que al permitir que esta teoría coexista con el universo en expansión, se hace posible reinterpretar el corrimiento al rojo como un fenómeno híbrido, en lugar de deberse puramente a la expansión.

Además de la teoría de la luz cansada 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 rigen las interacciones entre partículas. Según Dirac, estas constantes podrían haber variado con el tiempo. Al permitir que evolucionen, el marco temporal de la formación de las primeras galaxias observadas por el telescopio Webb a altos desplazamientos al rojo puede ampliarse de unos cientos de millones de años a varios miles de millones de años. Esto proporciona una explicación más factible para el avanzado nivel de desarrollo y masa observado en estas galaxias antiguas.

Además, Gupta sugiere que hay que revisar la interpretación tradicional de la «constante cosmológica», que representa la energía oscura responsable de la expansión acelerada del universo. En su lugar, propone una constante que dé cuenta de la evolución de las constantes de acoplamiento. Esta modificación del modelo cosmológico ayuda a resolver el enigma del pequeño tamaño de las galaxias observado en el universo primitivo, permitiendo observaciones más precisas.

Fuentes

Universidad de Ottawa | R Gupta, JWST early Universe observations and ΛCDM cosmology, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023;, stad2032, doi.org/10.1093/mnras/stad2032

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