El telescopio espacial James Webb podría obligarnos a actualizar todos los libros de ciencias. Todavía no se ha confirmado, pero científicos comienzan a teorizar que nuestro universo podría tener el doble de edad de lo que pensábamos.
Cuando el telescopio espacial James Webb comenzó a recopilar datos, nos dio una vista sin precedentes del cosmos distante. Galaxias tenues desplazadas hacia el rojo vistas por el Hubble como meras manchas de luz se revelaron como objetos de estructura y forma. Y los astrónomos se enfrentaron a un pequeño problema. Esas primeras galaxias parecían demasiado desarrolladas y demasiado grandes para haberse formado dentro de la línea de tiempo aceptada del universo. Esto desencadenó una avalancha de artículos que afirmaban audazmente que JWST había refutado el big bang. Ahora un nuevo artículo en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society argumenta que el problema no es que las galaxias estén demasiado desarrolladas, sino que el universo tiene el doble de edad de lo que pensábamos. La friolera de 26.700 millones de años para ser exactos. Es una afirmación audaz, pero ¿los datos realmente la respaldan?
El nuevo modelo propuesto
El modelo propuesto en el artículo comienza con algo conocido como luz cansada. En el modelo de luz cansada, la luz pierde energía espontáneamente con el tiempo. Entonces, a medida que los fotones viajan miles de millones de años luz a través del cosmos, se desplazan hacia el rojo. Por lo tanto, la luz de las galaxias distantes se desplaza hacia el rojo no debido a la expansión cósmica, sino al enrojecimiento inherente de la luz con el tiempo. La idea de la luz cansada ha existido desde que Edwin Hubble observó por primera vez la expansión cósmica como una forma de mantener la idea de un universo en estado estacionario. Perdió popularidad a medida que la evidencia de la expansión cósmica se volvió clara, y recuperó cierta popularidad cuando las observaciones de Webb comenzaron a llegar.
Hace tiempo que sabemos que la luz cansada no funciona por sí sola, por lo que este documento agrega un nuevo giro al tratar con las constantes físicas universales. Cantidades como la velocidad de la luz, la carga de un electrón o la constante gravitacional parecen estar integradas en la estructura del universo. Tienen los valores que tienen debido a la forma en que se formó el universo, y generalmente se supone que no cambian con el tiempo. Tenemos observaciones geológicas y astronómicas que muestran que las constantes físicas no han cambiado durante al menos varios miles de millones de años.
Las observaciones del fondo cósmico de microondas no coinciden con la luz cansada. Crédito: Ned Wright
Pero este nuevo artículo argumenta que si combinas luz cansada y constantes físicas cambiantes, puedes obtener un universo que parece más joven de lo que realmente es. Básicamente, la luz cansada te da el desplazamiento hacia el rojo cosmológico que observas, y el cambio gradual de las constantes físicas significa que esas galaxias distantes maduras no tienen solo 100 millones de años, tienen miles de millones de años. Al ajustar la luz cansada y las constantes físicas variables para que coincidan con los datos, obtienes un universo que tiene 26.700 millones de años.
¿Funciona el modelo?
Sí, pero tiene dos problemas. La primera es que las teorías del ajuste son teorías débiles . Si bien este modelo se puede hacer para que se ajuste a los datos de observación, no hay una motivación física para hacerlo. Hay muchos modelos que se pueden ajustar para que se ajusten a los datos, lo que no es lo mismo que tener un modelo físico sólido. El autor del trabajo argumenta que podría haber algún mecanismo subyacente que provoque que la luz cansada y las constantes físicas se desplacen de la manera correcta, pero todavía hay muchos errores en el modelo.
El segundo problema es que las observaciones de JWST no descartan el universo estándar de 13.700 millones de años. Las galaxias son más complejas de lo que predijeron algunas simulaciones por computadora, pero eso no es sorprendente dados los límites de los modelos de estructuras grandes. Hay muchas formas en que las primeras galaxias podrían haber evolucionado rápidamente que no requieren reescribir la cosmología.
Pero incluso sin una fuerte motivación física para crear este modelo, el trabajo sigue siendo útil. Es el tipo de papel que piensa fuera de la caja, lo cual es una excelente manera de asegurarnos de que no nos quedemos atrapados en modelos antiguos solo porque han funcionado hasta ahora. No es probable que este nuevo modelo anule la cosmología estándar, pero mientras las ideas sean comprobables y refutables, como lo es este modelo, no hay nada de malo en agregarlo a la pila de ideas.
Referencia: Gupta, R. “Observaciones tempranas del Universo JWST y cosmología CDM“. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023): stad2032.
