Algo tira del Universo

“Todo el Universo visible se desliza cuesta abajo”. De manera tan enigmática e incitante resume la principal conclusión de su estudio de ocho años el astrofísico de la Universidad de Salamanca, Fernando Atrio-Barandela.

Su proyecto, en colaboración con su colega del Centro Espacial Goddard de la NASA, Sasha Kashlinsky, y con otros dos científicos de las universidades de California y Hawai (EEUU), ha sentado un nuevo concepto en la ciencia cosmológica, el de flujo o movimiento oscuro, un desplazamiento neto y general de los cúmulos de galaxias hacia un mismo rincón del cielo, que hasta ahora nadie había detectado y cuya explicación aún es tan misteriosa como su nombre.

“De ninguna manera esperábamos encontrar algo así”, relata Atrio-Barandela a Público. El científico explica cuál era el objetivo de su trabajo: “Queríamos medir la velocidad de los objetos. Además de la expansión general, hay una perturbación por la materia vecina debida a la atracción gravitatoria. Si descontamos la primera, obtenemos el movimiento peculiar de los objetos”.

Los análisis previos mostraban discrepancias con el modelo comúnmente aceptado, según el cual los cúmulos deberían desplazarse en múltiples direcciones, y los más lejanos deberían moverse más despacio.

Sumidero de estrellas

Los investigadores recopilaron tres años de datos de la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson de la NASA (WMAP), un satélite que escucha el fondo de microondas del Universo, una especie de eco del Big Bang. Estudiaron más de 700 cúmulos galácticos emisores de rayos X hasta una distancia de 6.000 millones de años luz, casi la mitad del Universo visible.

La sorpresa llegó al descubrir que, al menos hasta los 1.000 millones de años luz, los cúmulos se movían a una velocidad uniforme, entre 600 y 1.000 kilómetros por segundo, y en una sola dirección, hacia un parche del cielo entre las constelaciones de Centauro y Vela.

¿Qué hay allí que ejerza una atracción gravitatoria sobre el Universo, o por qué este cae hacia aquel lugar? Atrio-Barandela aún no puede ofrecer una respuesta, pero afirma que la distribución actual de materia en el Universo no puede explicar el fenómeno.

El científico subraya que las implicaciones pueden ser muy diferentes si se trata de un efecto generalizado en todo el Universo visible o si está localizado a una región concreta, y confía en que la sonda Planck, que la ESA lanzará en 2009, recoja datos de cúmulos más lejanos para ampliar las observaciones y ayudar así a dirimir esta incógnita.

Muchos universos

¿Qué ocurriría en uno y otro caso? “Si es un fenómeno general, sería la segunda evidencia de que hay materia más allá del horizonte cósmico”, dice Atrio-Barandela, “pero esta materia sería diferente a lo que conocemos”.

La causa podría residir en la inflación, un suceso que propone un modelo modificado del Big Bang y que tras la gran explosión habría arrojado materia más allá del Universo observable.

“Nuestros datos encajan en un paisaje cosmológico propuesto por Laura Mersini-Houghton, según el cual puede haber hasta 10 elevado a 500 universos [un uno seguido de 500 ceros, o 100 octotrillones] unidos entre sí por túneles cuánticos”, agrega. El científico apunta que la velocidad en estos túneles que ha calculado Mersini es similar a la del flujo oscuro.

En el caso contrario, quizá sería aún más complicado: “Si el fenómeno es local, debería explicarse sólo por atracción gravitatoria, y requeriría concentraciones de materia o huecos que lo provocasen; pero no hay tales en la estructura actual del Universo”. En este caso, el científico da a entender que el modelo actual se encontraría en serios aprietos.

En su sospecha triunfa una de las dos hipótesis: “Creemos que es general, que hay un gradiente [inclinación] intrínseco y natural que induce al Universo a caer pendiente abajo. Entonces la causa”, concluye, “estaría fuera”. Donde quiera que sea.

 

Una revolución en la astrofísica: así se hace la ciencia

Antes de publicar su trabajo en la revista ‘Astrophysical Journal Letters’, Kashlinsky, Atrio-Barandela y sus colaboradores colgaron su estudio en la web de prepublicaciones arXiv.org de la Universidad de Cornell, un foro digital muy utilizado por los científicos para someter sus resultados a la revisión de otros colegas.

Según relata Atrio-Barandela, “nos sorprendió la respuesta, ya que desde el primer momento otros grupos empezaron a publicar datos que eran coherentes con nuestras observaciones”.

Varios expertos han destacado la enorme relevancia del trabajo. Según Atrio-Barandela, una adhesión entusiasta fue la de Laura Mersini-Houghton, física teórica de la Universidad de Carolina del Norte, que ha destacado por sostener que la teoría del Big Bang, en su formulación más clásica, no explica el origen de toda la materia del Universo. Mersini-Houghton encontró en el flujo oscuro un esquema coherente con su propuesta de un escenario de multiverso (muchos universos).

Pero el aplauso no ha sido unánime. El astrofísico de la Universidad de California Ned Wright, una autoridad en cosmología, ha sido el más crítico. Una de las alegaciones presentadas contra los métodos del estudio es que la medición está falseada debido a que ‘WMAP’ ignora un área del cielo, la que queda oscurecida por la mancha de la Vía Láctea, donde el ‘ruido’ enmascara los datos.

Los autores han refutado las objeciones de Wright, argumentando que no afecta a las conclusiones de su estudio. El debate prosigue.