Un tiovivo cósmico

Hace cinco años aproximadamente, escribí en esta misma Gaveta de Astrofísica un artículo sobre uno de los mayores rompecabezas al que nos enfrentamos en cosmología: la discrepancia en la medida de la expansión actual del Universo. Este valor se obtiene mediante dos métodos principales: uno basado en la observación de objetos cercanos, como supernovas y estrellas cefeidas, y otro basado en el análisis de la radiación cósmica de microondas. Sin embargo, ambas técnicas ofrecen resultados diferentes.

Pasado un lustro, seguimos sin poder explicar esta discrepancia, denominada “tensión de Hubble”. Frente a este problema, algunos investigadores han propuesto la existencia de nuevas partículas o nuevas formas de energía. También, como ya expliqué anteriormente en un artículo, se ha propuesto que el Universo no sea homogéneo. En esta línea, un nuevo estudio publicado en la prestigiosa revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y liderado por Balázs Endre Szigeti, explora una posibilidad más sencilla pero radical: que el Universo tenga una rotación global, que el Universo gire como un gran tiovivo cósmico.

La idea de un Universo giratorio no es nueva. El matemático Kurt Gödel propuso en 1949 una solución a las ecuaciones de la relatividad general que describen un universo en rotación. Sin embargo, su modelo original tenía implicaciones problemáticas, como la posibilidad de viajes en el tiempo. Las versiones modernas, como la propuesta por Szigeti y su equipo, han logrado evitar estos problemas.

Según sus cálculos, una rotación muy lenta, del orden de 0,002 vueltas por cada mil millones de años, podría ser suficiente para explicar la discrepancia entre los dos valores de la constante de Hubble. Esta rotación sería casi imperceptible, pero su efecto acumulado a lo largo de la historia del Universo sería relevante.

El modelo sugiere que esta rotación actuaría como una fuerza adicional, similar a la fuerza centrífuga, que modificaría la forma en que el Universo se expande, del mismo modo en que un tiovivo empuja hacia afuera a quienes están montados en él. Para simular este efecto, los investigadores usaron una aproximación basada en la física de fluidos, considerando el Universo como un fluido que gira lentamente. Así, encontraron que, con el nivel adecuado de rotación, las predicciones coinciden con las observaciones realizadas.

Según el estudio, el Universo habría girado mucho más rápido en el pasado. Con el tiempo, este movimiento se habría ralentizado hasta alcanzar su valor actual, casi imperceptible. Aunque hasta ahora no se ha detectado una rotación global en la radiación cósmica de microondas, existen algunos indicios de que la expansión del Universo no es completamente uniforme en todas las direcciones, lo que sería coherente con un giro a gran escala.

Lo interesante de esta hipótesis es que permite conciliar las observaciones actuales sin recurrir a elementos exóticos como partículas nuevas o energías adicionales. Por otro lado, a pesar de lo atractivo del modelo, los propios autores advierten de que se trata de un estudio preliminar. El enfoque utilizado es una aproximación newtoniana, válida para ciertas escalas, pero que no incluye todos los efectos relativistas. Para validar completamente esta hipótesis, sería necesario desarrollar una descripción basada en la relatividad general de Einstein. Además, aún no se ha estudiado en profundidad cómo esta rotación afectaría otros aspectos del Universo, como la formación de galaxias, la distribución de la materia oscura o la evolución de grandes estructuras cósmicas.

Así que, por ahora, esta teoría no es más que una elegante hipótesis sobre la naturaleza del Universo. A medida que se desarrollen modelos más completos y se disponga de más datos observacionales, podremos determinar si este "tiovivo cósmico" es una simple curiosidad teórica o una pieza clave en el rompecabezas de la expansión del Universo.

BIOGRAFÍA

Aurelio Carnero Rosell nació en Santa Cruz de Tenerife. Su formación académica incluye la Licenciatura en Física por la Universidad de La Laguna y el Doctorado en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Tras seis años en el Observatorio Nacional de Rí­o de Janeiro (Brasil) y otros dos años en el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) en Madrid, volvió a Tenerife como investigador postdoctoral en el Instituto de Astrofísica de Canarias. Actualmente continúa su investigación sobre Cosmología y Fí­sica Extragaláctica en el marco del proyecto "Capacitación Tecnológica del IACTEC", financiado por el Cabildo de Tenerife.

***Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.