¿Cuánto mide el universo observable?

Por qué no son 13.800 millones

La intuición dice: si el universo tiene 13.800 millones de años y nada va más rápido que la luz, lo más lejos que podemos ver está a 13.800 millones de años luz, y el universo observable mide el doble, 27.600 millones. La intuición falla en un punto: el espacio no se quedó quieto mientras la luz viajaba.

Imagina una hormiga que camina sobre una banda elástica que alguien estira sin parar. La hormiga avanza siempre a la misma velocidad, pero cuando llega a destino, el punto de partida quedó mucho más lejos de lo que ella caminó. Con la luz pasa lo mismo. La luz más antigua que recibimos salió hace 13.800 millones de años de una materia que, con la expansión, hoy está a unos 46.000 millones de años luz.^[2] Esa distancia es el radio del universo observable; el diámetro, unos 92.000 millones de años luz. La cifra redonda de 93.000 millones que circula es la misma cuenta, con valores de los parámetros un poco distintos.

Tres números que se confunden

La segunda fila sorprende: hay galaxias visibles que se alejan de nosotros más rápido que la luz. No viola la relatividad, que prohíbe moverse más rápido que la luz a través del espacio pero no limita cuánto puede estirarse el espacio mismo. En el modelo estándar, toda galaxia con un corrimiento al rojo mayor que 1,46 se aleja hoy a más velocidad que la luz, y se observaron cientos.^[2]

En la práctica, lo más lejano que se puede ver no es el horizonte sino el fondo cósmico de microondas, el resplandor que quedó cuando el universo, muy joven, se volvió transparente. Antes de eso, la luz no viajaba libre. La materia que emitió ese resplandor está hoy a unos 45.200 millones de años luz, casi en el borde.^[2]

Cómo lo sabemos

Nadie midió la distancia al borde con una regla: se calcula con un modelo del universo cuyos parámetros se miden. El más preciso viene del satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea, que mapeó el fondo de microondas en todo el cielo. Las manchas de ese mapa, apenas más calientes o más frías que el promedio, tienen un tamaño típico que depende de cuánta materia, energía oscura y expansión tiene el universo. Del ajuste sale la edad, 13.797 ± 23 millones de años, la constante de Hubble, 67,4 km/s por megapársec, y la proporción de materia, 31,5 %.^[1]

Con esos números se reconstruye cómo se expandió el espacio en cada época y se suma, tramo por tramo, cuánto se estiró el camino que recorrió la luz. Esa integral da los 46.100 millones de años luz de radio. Planck también midió que el espacio es plano: la curvatura es 0,001 ± 0,002, compatible con cero.^[1]

El número tiene una discusión abierta. Si se mide la constante de Hubble en el universo cercano, con estrellas cefeidas y supernovas, da 73,04 ± 1,04, no 67,4; la diferencia es de 5 sigma y nadie sabe todavía por qué.^[3] Si el valor alto fuera el correcto y todo lo demás quedara igual, el universo observable sería alrededor de un 8 % más chico. Es el llamado problema de la tensión de Hubble.

Lo que se suele decir mal

“El universo mide 13.800 millones de años luz” (o 27.600 de diámetro). Confunde la edad del universo con su tamaño; la expansión hace que el borde esté más de tres veces más lejos.^[2]

“Es el tamaño del universo.” Es el tamaño de la parte que podemos ver. El universo entero puede ser mucho más grande o infinito; con un espacio plano, las dos cosas son posibles.^[1]

“Estamos en el centro del universo.” Estamos en el centro del universo observable, como cualquier observador lo está del suyo: es una esfera centrada en quien mira, igual que el horizonte en el mar.