Todo el Universo podría estar girando, y eso resolvería el enigma de su expansión

Ahora, un nuevo trabajo dirigido por István Szapudi, de la Universidad de Hawái, y publicado en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society', propone una solución sorprendentemente simple, aunque radical: ¿y si el Universo entero, además de expandirse, también estuviera girando?

Los investigadores, en efecto, sugieren en su artículo que un lentísimo giro cósmico podría ser la clave que nos faltaba para armonizar las mediciones contradictorias de la expansión universal. La supuesta rotación, tan lenta que tardaría la asombrosa cantidad de 500.000 millones de años completar una sola vuelta, sería sin embargo suficiente para hacer 'encajar' las piezas del rompecabezas sin violar ninguna ley conocida de la física.

¿Pero qué es exactamente la tensión de Hubble? En 1929, el astrónomo Edwin Hubble descubrió que el Universo no era estático, como se pensaba entonces, sino que se expandía, haciéndose cada vez más grande. Idea que se convirtió en uno de los pilares de la cosmología moderna. Hubble, de hecho, observó que las galaxias se alejan de nosotros, y se dio cuenta de que cuanto más lejos están, más rápido parece que lo hacen.

Esta relación se cuantifica mediante la llamada 'constante de Hubble', un número que describe precisamente esa tasa de expansión. El problema surge cuando, para medir esa constante, se utilizan métodos diferentes. Así, por un lado tenemos las observaciones del universo 'moderno', o cercano, que se basan en el estudio de supernovas de Tipo Ia. Estas explosiones cataclísmicas de estrellas moribundas son increíblemente brillantes, y tienen la enorme ventaja de que todas alcanzan un pico de luminosidad casi idéntico, lo que las convierte en excelentes 'candelas estándar' cósmicas para medir grandes distancias.

Al medir su brillo aparente desde la Tierra, de hecho, los investigadores pueden calcular la distancia de esas supernovas y, combinándola con su velocidad de alejamiento, obtener un valor para la constante de Hubble.

Por otro lado, tenemos las mediciones basadas en el fondo cósmico de microondas (CMB), una débil radiación que lo inunda todo y que es un 'eco' del Big Bang, la luz más antigua del Universo, emitida apenas unos 380.000 años después de su nacimiento. Las pequeñas variaciones de temperatura en el CMB contienen información crucial sobre las condiciones del Universo primitivo, incluyendo su tasa de expansión en aquellos tiempos lejanos. Utilizando nuestros modelos cosmológicos actuales, podemos proyectar esta tasa de expansión temprana hasta el presente para obtener un valor para la constante de Hubble.

Como se ha dicho, la paradoja, o tensión, de Hubble radica en que los valores obtenidos por estos dos métodos no coinciden. Así, las mediciones del Universo cercano (usando supernovas), arrojan un valor de la constante de Hubble ligeramente superior al que predicen las observaciones del CMB. Es como si midiéramos la velocidad de un coche con dos radares diferentes y tuviéramos resultados distintos. La discrepancia, aunque aparentemente pequeña (alrededor del 10%), tiene profundas implicaciones para nuestra comprensión del Universo y ha llevado a algunos cosmólogos a hablar de una posible 'crisis' en el Modelo Estándar de la cosmología, la mejor teoría que tenemos sobre el origen y la evolución del Universo.

Para tratar de resolver el problema, el equipo de Szapudi exploró la posibilidad de que el Modelo Estándar, según el cual el Universo se expande de manera uniforme en todas direcciones, pudiera necesitar una ligera modificación. De modo que introdujeron un elemento de rotación en sus cálculos, basándose en la simple idea de que, si planetas, estrellas y galaxias giran, ¿por qué no podría estarlo haciendo también el Universo entero?

El resultado fue sorprendente. Szapudi descubrió que añadir una rotación, incluso una tan increíblemente lenta como una vuelta cada 500.000 millones de años, era suficiente para cerrar la brecha entre las distintas mediciones de la expansión. El giro, por pequeño que fuera, afectaría sutilmente a la forma en que se expande el espacio a lo largo del tiempo y en diferentes direcciones, lo que podría explicar por qué las mediciones basadas en el Universo primitivo y tardío difieren entre sí.

«Parafraseando al filósofo griego Heráclito -afirma Szapudi-, quien dijo 'Panta Rhei', todo fluye, pensamos que quizás lo más correcto sea 'Panta Kykloutai', todo gira». Según los autores, lo más destacable de esta propuesta es que no requiere de una 'nueva física' exótica, ni necesita tampoco violar los principios de la relatividad general de Einstein. Simplemente sugiere una dinámica cósmica un poco más compleja de lo que habíamos asumido. A saber, que el Universo no solo se expande 'hacia afuera', sino que también podría estar experimentando un ligero movimiento de torsión.

La idea de un Universo giratorio no es completamente nueva en la historia de la cosmología. De hecho, el matemático Kurt Gödel, amigo y colega de Albert Einstein, ya exploró esta posibilidad en 1949. Gödel, en efecto, demostró que las ecuaciones de la relatividad general permitían, en principio, la existencia de un Universo en rotación. Su modelo, aunque teórico y con propiedades extrañas como la posibilidad de viajar en el tiempo, demostró que un cosmos giratorio era matemáticamente consistente dentro del marco de la física de Einstein.

Más tarde, figuras como Stephen Hawking también consideraron universos en rotación en sus investigaciones sobre los orígenes y la estructura del cosmos. Y ahora, el trabajo de Szapudi y su equipo retoma la idea y la aplica directamente a uno de los problemas observacionales más apremiantes de la cosmología actual.

Aunque el modelo matemático resulta prometedor, la rotación propuesta es tan lenta que su detección directa, paso imprescindible para confirmar la idea, resulta extremadamente difícil con la tecnología actual. Un giro de 500.000 millones de años es inimaginable a escalas humanas, o incluso galácticas (nuestra Vía Láctea tarda, en comparación, 'sólo' 230 millones de años en realizar un giro completo).

Por eso, los investigadores planean desarrollar simulaciones mucho más detalladas que identifiquen y permitan buscar las sutiles 'firmas' de esta rotación cósmica en los datos observacionales. Firmas que podrían manifestarse como pequeñas distorsiones en el Fondo Cósmico de Microondas, patrones inesperados en las ondas gravitacionales, o irregularidades en la distribución y estructura de las galaxias que no se explican por el Modelo Estándar actual.

Si futuras observaciones logran confirmar la existencia de este giro cósmico, el impacto sería enorme en nuestra comprensión del Universo, ya que obligaría a una revisión, aunque fuera sutil, del Modelo Cosmológico Estándar y abriría nuevas vías de investigación sobre la dinámica a gran escala del cosmos en que vivimos.