Científicos estiman que el tiempo de vida del Universo es más corto del pensado

Un nuevo modelo cosmológico propone que la constante cosmológica es negativa, lo que modificaría el destino final del Universo de forma radical (Imagen ilustrativa Infobae)

Durante décadas, el final del Universo se presentó como una hipótesis lejana, casi intangible, imposible de imaginar en escalas humanas. Las teorías sobre su origen o Big Bang, se construyeron con bases sólidas, apoyadas en observaciones precisas y en modelos bien definidos.

Sin embargo, el desenlace permaneció más nebuloso. Ahora, un grupo internacional de científicos ofrece una nueva respuesta que sacude el panorama cosmológico: el colapso del Universo podría ocurrir mucho antes de lo que se creía.

Investigadores de China, España y Estados Unidos desarrollaron un modelo que redefine la evolución de la energía oscura y revisa uno de los parámetros clave de la física cosmológica: la constante cosmológica, denotada con la letra λ. A partir de observaciones recientes, sus cálculos proyectan que el Universo tendría por delante unos 20.000 millones de años. No es un horizonte inmediato para la humanidad, pero sí una cifra que modifica de raíz la idea de una expansión eterna.

Este gráfico ofrece una visión de la historia del Universo. El cosmos comenzó a expandirse con el Big Bang, pero unos 10 mil millones de años después, extrañamente comenzó a acelerarse gracias a un fenómeno teórico denominado energía oscura. (NASA)

La estimación surge de un estudio publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, que propone un cambio de signo en λ. “Durante los últimos veinte años se ha creído que la constante cosmológica es positiva y que el Universo se expandirá eternamente. Los nuevos datos, en cambio, sugieren que esta constante es negativa y que el Universo tiene un fin”, explicó Henry Tye, físico de la Universidad de Cornell y uno de los autores principales.

Este giro conceptual altera décadas de consenso científico. Si λ es positivo, actúa como una fuerza que empuja hacia afuera y sostiene la expansión acelerada del cosmos. Si es negativo, el efecto se invierte: surge una atracción constante que frena la expansión y finalmente la revierte.

Bajo esta nueva perspectiva, el Universo ya no se expandiría para siempre, sino que alcanzaría un punto máximo antes de comenzar a contraerse hacia un colapso final conocido como Big Crunch, el “gran crujido”.

La vida útil total del Universo se estimó en 33300 millones de años, lo que dejaría por delante cerca de 20000 millones antes del colapso final (Pexel)

El origen de esta revisión se encuentra en la energía oscura, ese componente invisible que llena el espacio de manera uniforme y representa cerca del 70% del contenido energético del cosmos.

Desde su descubrimiento en la década de 1990, se consideró que impulsaba una expansión cada vez más rápida, lo que llevó a suponer que el Universo continuaría creciendo sin límite. Tres científicos recibieron el Nobel de Física en 2011 por este hallazgo.

Pero en los últimos años, los observatorios más precisos comenzaron a ofrecer pistas diferentes. Los relevamientos del Dark Energy Survey en Chile y del Dark Energy Spectroscopic Instrument en Arizona detectaron indicios que no encajan completamente con el modelo tradicional.

Ambos trabajos, realizados en hemisferios opuestos y con metodologías complementarias, coincidieron en sugerir que la energía oscura no se comporta como una constante pura.

Según los investigadores el cosmos continuará expandiéndose durante 11000 millones de años antes de detenerse y comenzar a contraerse (ESA)

Tye y sus colegas incorporaron esta información en un modelo que incluye partículas hipotéticas llamadas axiones. Se trata de entidades ultraligeras que se propusieron hace décadas para resolver problemas de la física de partículas y que en este contexto cumplen un papel fundamental. Al principio de la historia cósmica, estos axiones habrían actuado como una fuerza expansiva suave, comparable a un “viento de cola” que empuja al ciclista cuesta arriba. A medida que pasa el tiempo, esa fuerza se debilita, lo que permite que la atracción de un λ negativo tome el control.

En palabras de Tye: “Esta gran crisis define el fin del Universo”. Según el modelo, la expansión continuaría durante unos 11.000 millones de años más. Luego, el impulso se agotaría, la expansión se detendría y el cosmos alcanzaría un tamaño máximo de aproximadamente 1,7 veces el actual. A partir de allí, comenzaría la contracción. La fase de colapso sería más breve: en apenas 8.000 millones de años, toda la materia volvería a concentrarse en una singularidad densa, similar a la que dio origen al Big Bang, pero en sentido inverso.

Esta dinámica puede imaginarse como un ascenso en bicicleta con viento favorable. Al principio, el viento ayuda a subir sin esfuerzo. Luego se debilita, la bicicleta se detiene suavemente en la cima y, al comenzar el descenso, la velocidad aumenta de manera vertiginosa. Así, la fase de expansión sería más prolongada, mientras que la contracción ocurriría con rapidez creciente, impulsada por el aumento de la densidad y por la energía cinética residual de los axiones.

Una ilustración artística del mecanismo propuesto por el profesor Stefano Profumo donde los efectos cuánticos cerca del horizonte cósmico en rápida expansión después del Big Bang generan gravitacionalmente partículas de materia oscura. (STEFANO PROFUMO)

Hasta ahora, la mayoría de las estimaciones cosmológicas sugerían que el Universo continuaría expandiéndose indefinidamente. Esta idea estaba sostenida por un valor positivo de la constante cosmológica y por la observación de un cosmos en aceleración.

El nuevo modelo propone que λ es levemente negativo y que su efecto, en combinación con la disminución del empuje de los axiones, acabará por dominar. Basándose en los datos actuales, los investigadores calcularon que la vida total del Universo alcanzaría los 33.300 millones de años. Como ya transcurrieron 13.800 millones desde el Big Bang, el tiempo restante rondaría los 20.000 millones de años.

“Se ha dicho antes que si la constante cosmológica es negativa, el universo colapsará eventualmente. Eso no es nuevo. Sin embargo, aquí el modelo indica cuándo y cómo colapsa el Universo”, afirmó el experto, quien estima que poder situar el final en una escala temporal cuantitativa representa un avance importante. Permite vincular los procesos observables en el presente con escenarios futuros y evaluar la consistencia interna de las teorías físicas.

La constante cosmológica negativa actúa como una atracción constante, frena la expansión y termina invirtiendo la dirección del Universo - REUTERS

El estudio también distingue entre distintas fases del futuro cósmico. Durante once mil millones de años, la expansión seguirá, aunque a un ritmo cada vez menor. Después, llegará el punto de inflexión, y el Universo comenzará a contraerse. Esta contracción será más veloz porque, a medida que el espacio se achica, las fuerzas gravitatorias se intensifican y aceleran el proceso.

El Big Crunch se presenta como el espejo del Big Bang. Todo lo que existe hoy, desde galaxias gigantes hasta partículas elementales, se concentraría nuevamente en un punto de densidad infinita. Desde el punto de vista teórico, este escenario podría dar paso a un nuevo ciclo cósmico, aunque eso queda fuera del alcance del modelo actual.

Los científicos destacan que, si bien los datos son coherentes, no se trata de una predicción definitiva. Se necesitarán observaciones más precisas para confirmar si la energía oscura evoluciona de la manera propuesta y si λ es efectivamente negativo. De hecho, los autores aclaran que los datos actuales no descartan que λ sea cero, aunque consideran más probable que sea levemente negativo.

El colapso ocurriría en dos fases, una expansión más lenta seguida por una contracción acelerada que culminaría en el Big Crunch (Imagen Ilustrativa Infobae)

Además, el misterio sobre la naturaleza de la energía oscura persiste. Podría estar relacionada con los axiones, pero también podría tratarse de algo completamente distinto. Lo importante, para los autores, es que el nuevo modelo abre un camino de exploración que une observaciones astronómicas de precisión con fundamentos teóricos sólidos.

Tye resumió esta motivación con una idea clara: “Para cualquier forma de vida, es importante saber cómo comienza y cómo termina: sus puntos finales”. En la década de 1960, la cosmología demostró que el Universo tuvo un comienzo. Ahora, las observaciones y los modelos más recientes permiten pensar seriamente en su final.

Observatorios en Chile y Arizona aportaron datos que cuestionan el modelo clásico de energía oscura, sugiriendo que su comportamiento evoluciona

La posibilidad de que la expansión se revierta no solo modifica la proyección temporal, también obliga a revisar cómo se entiende la energía oscura y su rol en la estructura cósmica. Durante más de dos décadas, los cosmólogos imaginaron un futuro de crecimiento indefinido. Este nuevo trabajo sugiere un horizonte finito, un cosmos que no se diluye eternamente sino que retorna sobre sí mismo.

Más allá de lo lejano que parezca ese desenlace, la novedad científica es clara: los números ya no son vagos. El fin del Universo podría estar determinado por leyes precisas y por procesos físicos que se están observando ahora mismo.

Si las próximas mediciones confirman estas pistas, la historia del cosmos podría escribirse con un principio y un final definidos, separados por poco más de treinta mil millones de años.