La estructura más grande del Universo

La cosmología actual se basa en un principio un poco extraño, el Principio Cosmológico: a grandes escalas el Universo es homogéneo, que tiene una consecuencia más rara todavía: no importa dónde alguien se encuentre en él, para cualquier lugar hacia donde mire todo va a ser bastante parecido –como cuando uno está en un barco en el medio del mar y sin tierra a la vista–. La homogeneidad a grandes escalas pone de alguna forma un límite al tamaño de las estructuras en el Universo. Encontrar una estructura muy grande haría que deje de ser cierto que es lo mismo ver en  cualquier dirección; que es justamente lo que parece haber ocurrido: hace un par de meses se descubrió lo que parece ser la estructura más grande del universo.

Distribución de quásares en la estructura más grande del universo
Distrubución de los quásares en el LQG – arXiv:1211.6256v1 [astro-ph.CO] 27 Nov 2012

La estructura es lo que se conoce como un gran grupo de quásares –LQC, por sus siglas en inglés–. Los quásares son objetos relativamente raros. Al ser muy brillantes, se conocen bastantes y estos grupos no son nada nuevo. Lo sorprendente de este nuevo grupo es su longitud: cuatro mil millones de años luz: un tercio del diámetro del Universo. Su volumen, además, es un treinta por ciento más grande de lo que debería poder observarse en una estructura de este tipo.

Los científicos hacen preguntas, elaboran teorías y prueban si funcionan al observar experimentos diseñados por ellos o por la naturaleza. Si la teoría parece funcionar, buscan preguntas nuevas y, generalmente, más profundas para hacerle a sus teorías para así seguirlas probando y puliendo. Este proceso nunca se detiene y, a pesar de que en la vida cotidiana se suele asumir que la ciencia está llena de certezas, la realidad es todo lo contrario; como decía Bertrand Russell: aunque parezca paradójico, las ciencias exactas están dominadas por la idea de la aproximación.

La aproximación más fundamental en las teorías son los principios, cosas que parecen funcionar y suelen tener muy buenas justificaciones, pero que son propensas a ser un reflejo de prejuicios de los científicos. Por más fundamentos que tengan, la naturaleza no es lo que los científicos –o cualquier persona–  quieren que sea y todo el tiempo trae sorpresas.

Este descubrimiento no significa tirar todas las teorías cosmológicas y empezar de nuevo. Aquí entran en juego reglas estadísticas, y que haya un caso excepcional no implica una tendencia. Pueden aparecer nuevas observaciones que refuten las de ahora o alguien que encuentre un error en la lógica que se utilizó para este trabajo.

Por el otro lado, siempre es bienvenido encontrase que las teorías no sirven y arrancar otra vez desde el principio. Después de todo, así funciona la ciencia y es precisamente en esos momentos cuando los avances más increíbles y significativos ocurren.

Sabías que – Luna

  • ¿Sábías que la Luna siempre le da la misma cara a la Tierra, pero que no tiene un lado oscuro?
  • ¿Sabías que hay unos reflectores dejados por los astronautas del Programa Apollo con los que, apuntando con un rayo láser -lo suficientemente potente- y con un buen reloj, se puede medir con muchísima exactitud la distancia?
  • ¿Sabías que si la Tierra fuese del tamaño de un adulto, la Luna sería del tamaño de un bebé de un mes y estarían separados por una cuadra?

Densidad del Universo

Hubble Ultra Deep Field Infrared
Credit: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick & UCSC), R. Bouwens (UCO/Lick & Leiden U.), & the HUDF09 Team

Creo que estarán acostumbrados a escuchar que hay una increíble cantidad de estrellas en el Universo. De hecho hay tantas estrellas como granos de arena en todas las playas de la Tierra.

Ahora, en la Tierra nos interesa conocer la densidad (masa por unidad de volumen) de las cosas, para poder pensar en ciertas aplicaciones y como se comportarán estos objetos. En Astronomía también nos interesa conocer este valor para los distintos Cuerpos Celestes.

Pero si sumamos la masa de todos los objetos del Universo y los dividimos por el volumen del mismo obtenemos algo así como 10-26 kg/m3. Un número extremadamente pequeño.

Es decir que cuando les decían que el espacio es algo extremadamente vacío… se referían a ésto.

Al igual que con los números muy grandes, es difícil comprender completamente las dimensiones de los que son muy pequeños. Entonces, comparemos.

Si toda la materia estuviese uniformemente distribuida en todo el espacio, tendríamos sólo unos 5 átomos de hidrógeno por cada metro cúbico (por cada cubo de un metro por un metro por un metro)

Consideremos ahora el diámetro de un átomo de hidrógeno, que es de 50 picometros (50×10-12 metros). Genial, otro número pequeño

Ahora cambiemos la escala.

Si el átomo de hidrógeno tuviese el tamaño de una persona parada en la Tierra. Entonces, la persona (el átomo) más cercana a la primera estaría parada en una de las lunas de Saturno.