La astronomía y el concepto del universo

Bienvenidos, les voy a hablar de la astronomía y el concepto del universo.

El escritor Augusto Monterroso nos dejó la siguiente frase: "Pocas cosas como el universo".

Considero que la astronomía sirve para encontrar nuestro lugar en el universo, ya con esto bastaría para justificar su práctica.

Pero con el paso del tiempo puedo decir que sirve para varias cosas más.

Las primeras observaciones sirvieron a las necesidades de los agricultores para elaborar calendarios que les permitieran saber cuándo sembrar y cuándo recoger la cosecha.

También sirvieron para señalar las fechas del culto a los dioses y a las fechas de las fiestas religiosas.

Más tarde, hubo necesidad de hacer calendarios para los asuntos civiles.

Así se hicieron registros sistemáticos de los fenómenos astronómicos, incluso meteorológicos.

Para determinar los ciclos de los planetas, de la luna y del sol.

Y para hacer predicciones de los eclipses.

También la astronomía influyó en la navegación.

Y la construcción de las tumbas, los templos y los grandes edificios.

En el siglo IV antes de nuestra era, los griegos establecieron que la Tierra era esférica.

Aristarco, en el siglo II antes de nuestra era, logró hacer una muy buena aproximación de la medida de la circunferencia de la Tierra.

Como vemos, la astronomía sirve para decirnos la forma del planeta y de qué tamaño es.

Ptolomeo, en el siglo II de nuestra era, hizo una recopilación del conocimiento de la época en su gran libro, el Almagesto.

En él propuso que la Tierra estaba inmóvil y ocupaba el centro del universo.

Y que el sol, la luna y los planetas giraban alrededor de ella.

Una ilustración de la visión de Ptolomeo se muestra en la figura.

Donde la Tierra se presenta como el centro del universo.

Y se ven los demás círculos hasta fuera.

El astrolabio, en esta figura, era conocido desde antes que Ptolomeo escribiera su Almagesto.

Para los romanos significó un renacimiento de la astronomía.

Nos servía para medir la altura sobre el horizonte de las estrellas.

Y también se usaba para calcular la latitud si se conocía la hora local.

O para determinar la hora local si se conocía la latitud.

Copérnico, en la siguiente figura.

Acabó con la idea de que la Tierra era fija y que el sol giraba alrededor de la Tierra.

Propuso que A, la Tierra y los demás planetas giran alrededor del sol.

B, la Tierra gira sobre su eje cada 24 horas.

Lo cual explica el movimiento aparente del sol en la bóveda celeste.

C, la Tierra tiene un movimiento de traslación que le lleva un año recorrer una órbita alrededor del sol.

Y D, que la velocidad de traslación de los planetas disminuye con la distancia al sol.

Galileo observó el cielo con sus telescopios.

Lo que le permitió obtener descubrimientos fundamentales como son la existencia de manchas solares.

Montañas y cráteres en la luna, los cuatro satélites de Júpiter.

Las fases de Venus.

Y además, al analizar la Vía Láctea, se da cuenta que el brillo tenue se debe a un sinnúmero de estrellas.

Y no a una nube gaseosa.

En su libro Sidereus Nuncius.

Galileo escribió sobre la Vía Láctea.

No es pues otra cosa que un conglomerado de innumerables estrellas reunidas en montón.

Hacia cualquier región que se dirija el anteojo.

Inmediatamente se presenta a la vista una ingente cantidad de estrellas.

Posteriormente en el libro Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo.

Recoge la visión copernicana de que el sol es el centro del sistema.

Y refuerza esta visión con sus observaciones de los satélites de Júpiter.

Kepler, al tratar de explicar las posiciones de los planetas.

Encontró que A, los planetas tienen movimientos elípticos y que el sol se encuentra en uno de los dos focos de la elipse.

B, las áreas barridas por los cuerpos celestes son proporcionales al tiempo usado por aquellos en recorrer los perímetros de esas áreas.

Y C, los cuadrados de los periodos de las órbitas son proporcionales al cubo de las distancias al sol.

A estos descubrimientos se les llama las leyes de Kepler.

Newton fue matemático, físico y astrónomo.

Los conceptos del heliocentrismo y la nueva mecánica celeste de Newton pusieron a la astrología en entredicho.

Y el término astronomía que se encargaba de medir y describir el movimiento observado de los astros.

Pasó a ser el nombre que se ocupa del estudio del universo.

No solo de los astros.

La astrología ya tenía muchos detractores desde tiempo atrás.

Poco a poco, con cada vez mayores telescopios, se ha avanzado en conocer la estructura del universo.

Uno de los resultados más importantes es que todos y cada uno de los cuerpos u objetos celestes no es inmutable.

Que cambian continuamente y además todos los cuerpos se mueven en el espacio.

Por ejemplo, ya en la década de 1920, se determinó que las estrellas están agrupadas en sistemas.

Separados unos de otros, lo que llamamos galaxias.

Y en 1929 se encontró que las galaxias más alejadas se alejan con velocidades cada vez más altas.

Lo cual llevó a la conclusión de que el universo está en expansión.

A partir de los años 60 y hasta la fecha, las observaciones de la radiación cósmica de fondo.

Y las de las abundancias de hidrógeno y helio primordiales confirmaron que la expansión del universo procede de la gran explosión.

Y que ahora sabemos que ocurrió hace 13,800 millones de años.

Tres veces la edad de la Tierra.

En este apretado relato de la astronomía, deseo señalar algunos de los resultados recientes sobre el estudio del universo.

Los resultados son muchos y variados.

Sin embargo, solamente mencionaré algunos de los más espectaculares.

Hablaré del descubrimiento de la materia oscura, de los exoplanetas.

De exoplanetas en formación y del centro de la galaxia.

También hablaré sobre la energía oscura y algunas reflexiones sobre el universo.

Materia oscura.

Fritz Zwicky, en 1933, observó que las galaxias del cúmulo de Coma.

Se mueven muy rápido con relación a la masa de las galaxias.

Y propuso que esto se debía a la presencia de materia invisible entre las galaxias.

Vera Rubin, en 1968, al observar la galaxia de Andrómeda.

Encontró que la velocidad de rotación de las estrellas como función de la distancia al centro de dicha galaxia se mantenía constante en lugar de disminuir.

Lo cual atribuyó a la presencia de la materia oscura.

A lo largo de los años también encontró el mismo comportamiento en muchas galaxias espirales.

Aquí, en la figura, muestro una fotografía de la galaxia NGC 4414.

Y también una gráfica de cómo se comporta la velocidad de rotación de las estrellas con la distancia al centro de la galaxia.

La curva esperada debido al gas y las estrellas es la línea segmentada.

Que muestra una disminución de la velocidad de rotación de las estrellas como función de la distancia al centro.

Mientras que la curva observada presenta una velocidad constante.

El comportamiento observado implica que una sexta parte de la masa total se debe a las estrellas y al gas interestelar.

Y el resto se debe a materia desconocida.

A este exceso de masa se le llama la materia oscura y no sabemos a qué se debe.

Sabemos que no se debe a los elementos de la tabla periódica.

Exoplanetas.

Otro resultado que me parece de enorme importancia es el estudio de los planetas alrededor de las estrellas.

Ahora llamados exoplanetas.

Michel Mayor y Didier Queloz descubrieron el primer planeta en otra estrella que no es el sol.

Es decir, descubrieron planetas fuera del sistema solar.

Por imágenes directas es extremadamente difícil su detección, pues hay que ocultar la luz de la estrella central.

Que es millones de veces más brillante que la luz que refleja el planeta.

Un ejemplo de sistemas planetarios es el sistema TRAPPIST-1.

Al cual se le han detectado siete planetas asociados a la estrella.

Sabemos que al menos tres de estos planetas están en la zona habitable de la estrella.

Lo que ha despertado un gran interés en su estudio.

Aquí muestro en la figura una representación artística del caso.

Pues no es posible ver la estrella ni los planetas con este detalle.

Se ha encontrado que hay muchas estrellas con sistemas planetarios.

Sobre la posibilidad de la existencia de estos cuerpos se había especulado mucho.

Por lo que su descubrimiento en 1995 resultó un gran hallazgo.

Fue fruto de observaciones muy cuidadosas.

Actualmente se han detectado más de 4,300 exoplanetas.

Y que son más de 3,200 estrellas a los cuales se les ha encontrado uno o más planetas.

Discos protoplanetarios.

Siguiendo la lista de resultados recientes que me han llamado mucho la atención.

Puedo señalar las observaciones de los discos de materia alrededor de estrellas en formación.

Ha sido espectacular conocer que durante el proceso de formación de algunas estrellas.

Estas se encuentran rodeadas de discos de materia en los que se están formando sus planetas.

Aunque ya había información sobre estos discos, apenas en 2014.

Se pudieron observar directamente en HL Tauri.

En la figura que se muestra.

Que es una estrella T Tauri de la constelación del Toro a una distancia de 450 años luz de nosotros.

Y que tiene una edad menor a 100,000 años.

Está rodeada por un disco protoplanetario marcado por bandas oscuras.

Que se cree indican la formación de planetas en cada una de ellas.

Esta imagen es del interferómetro ALMA en el desierto de Atacama en Chile.

Ahora sabemos que los sistemas protoplanetarios son parte de la formación de las estrellas.

Es decir, que no son casos extraordinarios.

Sino muy frecuentes.

Estructura de la Vía Láctea.

También sabemos cuál es la estructura de nuestra galaxia.

En años recientes se ha podido representar la localización de la barra de estrellas en la parte central.

Y los brazos espirales dominantes, así como los brazos secundarios y la localización del sistema solar.

Resulta de enorme interés saber que en el centro de nuestra galaxia.

Hay un hoyo negro de 4 millones de masas solares.

Aunque ya había evidencia de su existencia, las observaciones del conjunto de estrellas en el centro de la galaxia.

Permitieron determinar en apenas 30 años las trayectorias de algunas de las estrellas.

Así se encontró que una de las estrellas denominada S2 tiene una órbita de 15 años.

Y describe una elipse alrededor de un punto que no alcanzamos a ver, que es el que está abajo a la izquierda en color rojo.

Y que es necesario interpretar como un hoyo negro de gran masa.

Que está precisamente en el centro de nuestra galaxia.

Estas investigaciones fueron realizadas por dos grupos independientes.

Liderados por Andrea Ghez y Reinhard Genzel.

Por cuyo resultado recibieron el Premio Nobel de Física este año.

Además, en mayo de 2018, la estrella S2 pasó tan cerca del hoyo negro.

Que se pudieron apreciar los efectos de la relatividad general de Einstein.

Predichos por su teoría.

Es decir, que sufriera un abrillantamiento y un enrojecimiento al pasar cerca del hoyo negro.

Central.

Esta figura es un dibujo elaborado por un artista.

El señor Cormenser.

Basado en un mosaico de imágenes tomadas en distintas fechas.

Que muestran la posición y el brillo de la estrella.

El hoyo negro es el objeto en el centro.

La estrella S2 es de color azul en el lado izquierdo.

De tipo B0 y con una masa de alrededor de 20 veces la masa solar.

Al acercarse al hoyo negro, la estrella S2, sus fotones azules se enrojecen.

Y al alejarse de la estrella, sus fotones azules se vuelven azules nuevamente.

Como predice la teoría general de la relatividad.

El universo hoy.

Ahora me enfocaré en algunos aspectos sobre el universo.

Uno de los grandes problemas de la astronomía es tratar.

De determinar cómo se comporta el universo en su conjunto.

Para ello es necesario conocer las distancias y velocidades de los objetos más lejanos.

En 1927, Albert Einstein creía que el universo era estático.

Y que tenía una edad muy grande.

Para ser congruente con estas ideas, se le ocurrió introducir en las ecuaciones del campo la llamada constante cosmológica.

Esta constante modifica la ley de la atracción gravitacional al agregarle un término de repulsión gravitacional a grandes distancias.

De esta manera, evitaría que la fuerza gravitacional hiciera que se contrajera el universo.

Cuando en 1929 le comunicaron a Einstein que Edwin Hubble había encontrado que el universo estaba en expansión.

Einstein exclamó que la introducción de la constante cosmológica en sus ecuaciones del campo había sido el mayor error de su vida.

Porque debido a la expansión del universo, esta ya no era necesaria.

Para conocer la evolución del universo es necesario obtener distancias precisas a las galaxias lejanas.

Para ello se requieren calibradores de distancia absoluta de gran precisión.

En estudios del brillo de supernovas se ha encontrado que para las del tipo 1A.

Su brillo en el máximo de intensidad es el mismo para todos los objetos de este grupo.

Se han hecho grandes esfuerzos para detectar supernovas.

Y de entre ellas identificar las que son del tipo 1A.

Un ejemplo lo proporciona la supernova SN2011fe que se observó en 2011 en la galaxia M101.

Y se muestra en esta figura.

En 1998, dos grupos independientes de astrónomos.

Liderados por Saúl Perlmutter y Adam Riess.

Encontraron a partir de la determinación de la distancia a galaxias muy lejanas.

Que las aceleraciones con las que se alejaban de nuestra galaxia aumentaban con la distancia.

Mientras que debido al campo gravitacional producido por la materia en el universo.

Se esperaba que las aceleraciones disminuyeran con la distancia.

En 2011, Perlmutter, Schmidt y Riess obtuvieron el Premio Nobel por este resultado.

Este resultado implica que la fuerza gravitacional, además de tener la componente de atracción conocida a corta distancia.

A grandes distancias posee una componente de repulsión que domina sobre la de atracción.

Y que produce la aceleración del universo.

Este resultado implica que el mayor error de Einstein cometido en su vida fue uno de sus grandes aciertos.

Al estar el universo en expansión acelerada.

Se concluye que hay una energía adicional.

Cuyo origen todavía desconocemos y a la que se le ha denominado presión negativa.

Energía del vacío o energía oscura.

La cual no debe confundirse con la materia oscura mencionada anteriormente.

Este resultado lo podemos mostrar esquemáticamente mediante los modelos siguientes de comportamiento del universo.

En la figura actual.

Se presentan diversas opciones.

Ahí se representan cuatro familias de modelos de evolución del universo.

El modelo 1 corresponde a la expansión del universo que es frenada por la atracción debida a su propia masa.

El modelo 2, el caso en que la expansión se enfrena en un tiempo infinito.

El modelo 3 corresponde a un universo en que la velocidad de expansión se mantiene constante.

Sin embargo, al ajustar las observaciones de supernovas de tipo 1A que se muestran como puntos negros.

Es necesario representarlas mediante el modelo 4.

Este conjunto de observaciones demuestra que el universo no solamente está en expansión.

Sino que la expansión es acelerada.

Lo cual implica que existe una energía oscura responsable de la aceleración.

En la siguiente figura se presentan las tres componentes del universo.

Y la fracción de la masa que corresponde a cada una de ella.

La materia ordinaria está formada por todos los elementos de la tabla periódica.

Y contribuye nada más con el 5% de la masa del universo.

La materia oscura contribuye con el 27%.

Y la energía oscura con el 68%.

Los astrónomos, los físicos y los químicos.

Saben mucho sobre los elementos de la tabla periódica.

Pero casi nada sobre la materia oscura y la energía oscura.

La existencia de la energía del vacío lleva a modificar las ecuaciones de campo de Einstein.

Introduciendo la constante cosmológica.

Que es proporcional a la densidad del vacío.

Durante la expansión del universo, la densidad debida a la materia bariónica y a la materia no bariónica disminuye.

Mientras que la densidad del vacío se mantiene constante.

Esto hace que después de un tiempo, la densidad del vacío domine a la densidad de la materia.

Y que el universo entre en una etapa de aceleración en la cual se encuentra.

El resultado acerca de la energía oscura basado en la aceleración del universo ha sido confirmado.

A partir del estudio detallado de la radiación de fondo.

Se ha propuesto modelos en los que la densidad del vacío no es constante.

Sino que decae con el tiempo.

Estos modelos se llaman de quintaesencia.

Concepto tomado de los griegos de la época en que se creía que había cinco elementos.

La tierra, el agua, el aire, el fuego y un quinto elemento.

Una sustancia especial de la que estaba formada la esfera celeste llamada quintaesencia.

También han surgido modelos con cinco dimensiones.

Cuatro espaciales y una temporal para explicar la aceleración del universo.

Si hubiera un universo paralelo en otro espacio tridimensional separado del nuestro.

Por una dimensión adicional, la atracción gravitacional entre ellos.

Podría generar un campo con las propiedades de la quintaesencia.

Con una fuerza gravitacional que dependería de la distancia entre los dos universos.

La etapa inflacionaria del universo observable.

No sabemos por qué la densidad del universo observable es cercana a la densidad crítica.

La densidad crítica es la que corresponde a un universo plano o euclidiano.

Tampoco sabemos por qué el universo es altamente homogéneo e isotrópico.

Lo que es equivalente a decir que la temperatura de la radiación de fondo.

Es casi la misma en cualquier dirección de la esfera celeste.

Por otro lado, para explicar estas dos características del universo.

A partir de 1981, Alan Guth, Andrei Linde y Andreas Albrecht y Paul Steinhardt.

Y otros cosmólogos, han sugerido acertadamente la existencia de una etapa inflacionaria en la historia del universo.

La evolución del universo se conoce bien desde un segundo.

Hasta de que empezara la expansión hasta el presente.

Y en este presente, y en este periodo, ya había ocurrido la etapa inflacionaria.

Requerida para explicar la densidad, la homogeneidad y la isotropía del universo.

Que se observa en la actualidad.

Sobre lo que pasó antes del primer segundo.

Existen muchas especulaciones.

Pero casi todas ellas giran alrededor de la idea de que la etapa inflacionaria ocurrió cuando el universo.

Había pasado alrededor de 1 por 10 a la menos 35 segundos.

Desde el inicio de la expansión.

Un segundo dividido entre un uno seguido de 35 ceros.

En ese momento el universo, el universo estaba dominado por la densidad de energía del vacío.

Que tendría un valor muchos órdenes de magnitud mayor que el valor actual.

Esta densidad de energía produjo que el radio del universo o que la distancia entre los dos puntos del universo.

Creciera de manera exponencial.

Cualquier distancia duplicaría su valor cuando menos 80 veces.

Equivalente a un aumento de cuando menos 10 elevado a 24 veces.

Es decir, un uno seguido por 24 ceros.

La densidad de energía del vacío se mantendría aproximadamente constante.

Durante esta colosal inflación.

Al final de la etapa inflacionaria, que ocurriría antes de que el universo tuviera un segundo de edad.

La energía latente del vacío se convertiría en energía ordinaria representada por materia y radiación.

Partículas de materia, de antimateria y fotones.

El crecimiento exponencial del universo durante la inflación implica una etapa de aceleración.

Por otro lado, antes de la etapa inflacionaria el universo era muy pequeño.

Lo cual le permitió adquirir una gran homogeneidad e isotropía.

Que se mantuvo durante la enorme inflación.

Y sigue manteniéndose hasta ahora, de acuerdo con las observaciones de la radiación de fondo y del universo en su conjunto.

Un segundo después de iniciada la expansión del universo.

La densidad de energía estaría dominada por los fotones, radiación.

Este dominio se extendería por aproximadamente 50,000 años.

Y a partir de entonces la densidad de energía estaría dominada por la materia.

Esto se debe a que durante la expansión, la densidad de energía de los fotones.

Disminuye como el inverso del radio elevado a la cuarta potencia.

Mientras que la densidad de energía de la materia disminuye de manera más lenta.

Como el universo del radio elevado al cubo.

La situación actual.

Debemos distinguir entre diferentes definiciones de la palabra universo.

Mencionaré algunas.

Primera, el universo comprende todo lo que existe, existió y existirá.

Segunda, el universo observable es aquel que podríamos advertir en un momento dado.

Con los mejores instrumentos imaginables.

Telescopios gigantes diseñados para detectar radiación electromagnética de distinta energía.

Gama, X, ultravioleta, visible, infrarroja, submilimétrica y de radio.

Detectores muy sensibles de neutrinos, de rayos cósmicos, etcétera.

Cabe destacar que la palabra universo utilizada en la mayoría de los libros de texto y artículos de investigación.

Corresponde al universo observable.

Tercera, el universo del cual es parte el universo observable.

Cuarta, el multiverso formada por un número infinito de universos.

Que en caso de existir también lo definiríamos como aquel que comprende todo lo que existe.

Existió y existirá.

De este modelo podemos resumir que el universo observable es finito en tamaño, edad y masa.

Y cumple con el principio cosmológico.

Pero no cumple con el principio cosmológico perfecto.

El universo es mucho mayor que el universo observable.

Existen decenas de teorías sobre el universo.

Que incluyen una etapa inflacionaria.

También se les llama variantes de la teoría inflacionaria.

Además, recientemente Paul Steinhardt y Neil Turok han propuesto la idea de un universo cíclico.

Con principio indefinido pero sin fin.

Todas estas teorías son especulativas.

Y los cosmólogos están trabajando intensamente para escoger entre ellas.

Cuando mucho solo una será correcta y las demás no.

Las observaciones del universo observable en su conjunto y también del mundo subatómico.

Tal vez nos permitan en el futuro avanzar en el estudio de este problema.

Hay cuando menos seis preguntas importantes.

Cuyas respuestas nos llevarían a eliminar algunas teorías y a desarrollar otras.

Sobre el pasado, el presente y el futuro del universo y del multiverso.

A continuación, enuncio estas interrogantes y digo algunas palabras sobre ellas.

¿De qué está formada la materia no bariónica?

La densidad de energía en materia no bariónica es aproximadamente cinco veces mayor que la densidad de energía debida a los bariones.

Por su parte, los neutrinos y los fotones son materia no bariónica.

Y hay del orden de 1,000 millones a 10,000 millones de ellos por cada barión.

Sin embargo, la densidad de energía debida a ellos es una pequeñísima fracción de la materia oscura no bariónica.

¿En qué consiste la energía oscura?

No sabemos.

Necesitamos pruebas más concluyentes basadas en observaciones.

Para producir teorías razonables.

Las observaciones de la expansión acelerada del universo son congruentes con la existencia de una energía del vacío constante.

Sin embargo, no prueban que esta energía sea realmente constante.

Se podría tratar de un campo físico más general.

Que varía con el tiempo y la posición.

A partir de la determinación de la velocidad y la distancia de miles de galaxias.

Desde muy cercanas hasta muy lejanas para tener información de todo el universo observable.

Será posible saber si la energía del vacío es constante o cambia con el tiempo.

De acuerdo con las ecuaciones de la relatividad general.

La fuerza de gravedad no solo depende de la densidad, sino también de la presión.

Si la energía del vacío es positiva, su presión sería negativa.

Esta presión negativa acelera la expansión del universo.

Si la energía del vacío decae a cero, entonces el universo cambiará de etapa.

Acelerándose con una su etapa de aceleración a una de desaceleración.

¿Qué pasó antes de que empezara la expansión del universo observable?

La teoría de la gran explosión sin etapa inflacionaria.

Nos dice que el universo pasó, empezó con la expansión.

Y no nos explica nada sobre lo que pasó antes de la expansión.

La teoría de un universo sin fin de Steinhardt y Turok.

Propone un universo en el que a la etapa de la gran explosión sigue una etapa de gran contracción.

La cual a su vez da origen a una gran explosión.

Tenemos así una teoría cíclica del universo.

De acuerdo con esta, el espacio y el tiempo aparecieron hace muchos ciclos.

Y de ahora en adelante el número de ciclos es infinito.

Esta teoría cumple con el principio cosmológico perfecto hacia el futuro.

Porque en cada ciclo habrá un momento similar al actual.

Dicho de otra manera, el elemento de espacio-tiempo que debe tomarse en consideración.

Para determinar si la teoría cumple con el principio cosmológico perfecto.

Debería incluir un ciclo completo.

También un observador vería un ciclo completo.

Más o menos lo mismo que otro observador en otro ciclo completo.

En un pasado remoto, hace muchos ciclos.

Existió un momento en que se originó este universo.

Y este momento de la teoría es contrario al principio cosmológico perfecto.

Esta teoría no dice qué pasó antes de tal momento privilegiado.

El conjunto infinito de universos no habría tenido principio ni tendría fin.

El conjunto infinito de universos, el multiverso.

Cumpliría con el principio cosmológico perfecto.

¿Cuál es el tamaño del universo que incluye al universo observable?

El horizonte del universo observable se encuentra a una distancia aproximadamente igual a la velocidad de la luz.

Multiplicada por la edad del universo observable.

Por lo tanto, el radio del universo observable en centímetros es de alrededor de 1 por 10 a la 28.

Un uno seguido de 28 ceros.

La expansión del universo desde que tenía un segundo de edad hasta que tiene una edad de cerca de 7,000 millones de años.

Estuvo dominado por las densidades de energía de la radiación y de la materia.

Se puede demostrar que en este caso la velocidad de expansión del universo.

Es menor que la velocidad de la luz.

En esta etapa, el universo se encuentra en un estado de desaceleración.

Y la masa contenida por el horizonte, es decir, la masa del universo observable.

Aumenta con el tiempo porque el horizonte va alcanzando galaxias.

Que estaban fuera del universo observable.

Desde que el universo observable tenía una edad de 7,000 millones de años hasta la fecha.

La densidad de la materia oscura domina a las otras dos densidades.

Lo cual quiere decir que el universo se está acelerando.

Las galaxias que están fuera del universo observable existen.

Y por lo tanto no podemos decir que lo único que existe.

Es lo que está dentro del universo observable.

De acuerdo con Martin Rees, el universo que contiene al universo observable.

Podría ser del orden de 10 elevado a la potencia 1 millón.

Un uno seguido de un millón de ceros.

De veces más grande que el universo observable.

Otra pregunta es, ¿existen otros universos?

No sabemos.

Pero los cosmólogos están estudiando esa posibilidad y produciendo teorías.

Que pueden ser verificadas o rechazadas a partir de predicciones.

Susceptibles de ser probadas mediante observaciones en escalas cosmológicas o subatómicas.

En la teoría cíclica de Steinhardt y Turok.

Se requiere de otro universo paralelo fuera del nuestro.

Este universo adicional estaría interaccionando gravitacionalmente con el nuestro.

Tendríamos un par de universos con cuatro dimensiones.

Tres espaciales y una temporal.

Inmersos en una quinta dimensión espacial.

Este par no requiere de la etapa inflacionaria.

Existen muchas versiones de la teoría inflacionaria.

En la versión caótica inflacionaria.

Las fluctuaciones cuánticas llevan a la energía del vacío.

A adquirir valores más altos de lo normal.

Generando inflaciones enormes en regiones pequeñas.

En esta teoría el universo observable sería uno más de un número infinito de universos.

Que estarían siendo formados por un multiverso.

Las leyes de la física han propiciado la aparición de seres inteligentes en el universo observable.

Para evitar vivir en un universo privilegiado.

Se especula sobre la posibilidad de que existan otros universos donde las constantes y las leyes de la física.

Sean diferentes y por lo tanto impidan la aparición de seres inteligentes.

La astronomía ya ha influido en los artistas.

Los cuales ya están produciendo cuadros que representan los multiversos.

Que que vimos anteriormente.

Conclusiones.

Son varias.

Uno, así como en muchas otras ramas del conocimiento.

La filosofía griega es en verdad un referente obligado.

También en la cosmología, 25 siglos después.

Se puede apreciar la influencia de los filósofos griegos.

La cual nos lleva a plantear conjeturas cada vez más generales acerca del universo.

Dos, las observaciones de Galileo nos llevaron a expandir las fronteras del universo observable.

Ya que al proporcionar resultados sencillos en pro de que el sol es el centro del sistema planetario.

Se dio un paso importante a favor del razonamiento copernicano.

Tres, el razonamiento copernicano se cumple espacialmente.

Para la Tierra, el sol y nuestra galaxia.

Puesto que la Tierra no es el centro del universo y no es un objeto único.

Ya que no solo el sol, sino también muchas estrellas tienen planetas.

Se han descubierto más de 4,300 planetas.

Que giran alrededor de otras estrellas y se estima que el número de planetas en el universo observable es cuando menos similar al total de estrellas.

Que es del orden de 1,000 trillones.

Es decir, un uno seguido de 21 ceros.

El sol no es único.

Pues tan solo en nuestra galaxia hay aproximadamente 100,000 millones de estrellas.

Tres, el sol no se encuentra en el centro de la galaxia.

Cuatro, el sol gira alrededor del centro de nuestra galaxia.

Cinco, nuestra galaxia no es el centro del universo.

Seis, en el universo observable hay cuando menos 10,000 millones de estrellas.

De otro modo, ni la Tierra, ni el sol, ni nuestra galaxia son objetos únicos.

Ni están en un lugar privilegiado.

Siguiendo con los resultados generales.

Tenemos el cuatro romano, la teoría de la gran explosión es superior a la teoría de la creación continua de materia.

A pesar de que en el dominio definido por el universo observable, la teoría de la gran explosión no cumple con el principio cosmológico perfecto.

Mientras que la de la creación continua de materia sí.

Quinto resultado, la teoría inflacionaria caótica.

Predice que el multiverso está formado por un número infinito de universos.

Y que el universo observable es parte de uno de estos.

Según esta teoría, el universo observable no es único.

Ni está en un lugar privilegiado.

Lo cual generaliza aún más el razonamiento copernicano.

Dicho de otra manera, la gran explosión no tiene por qué ser un evento único.

No solo eso, sino que el conjunto de un número infinito de universos.

Cumpliría con el principio cosmológico perfecto.

Sexta conclusión.

Siguiendo la idea de la existencia de un número infinito de universos.

Se especula ya generalizando el razonamiento copernicano.

Más allá del principio cosmológico perfecto, que podrían existir universos con distintas constantes fundamentales de la física.

Con diferentes leyes de la física y con un número de dimensiones distinto.

Al del universo observable.

Al revelar la existencia de un gran número de estrellas que no se pueden detectar a simple vista.

Las observaciones de Galileo con el telescopio.

Abrieron el camino a la idea de que puede haber más objetos en el universo.

Además, observable.

Que los que ya han sido detectados.

Y que fuera del universo observable también pueden existir estrellas.

Galaxias y hasta universos completos.

Parte de lo que aquí he dicho está en un librito.

Que circula en la feria de Guadalajara.

Y si están interesados, pues les recomiendo que le echen un ojo.

Muchísimas gracias por su atención.

Es todo por lo pronto.