El tiempo parece haber corrido 5 veces más lento en el universo primitivo

Científicos han observado por primera vez el universo primitivo funcionando en cámara extremadamente lenta.

Ilustración de un cuásar del universo primitivo. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

La teoría de la relatividad general de Einstein dice que deberíamos observar el universo distante —y por lo tanto antiguo— funcionando mucho más lento que el actual. Sin embargo, mirar hacia atrás en el tiempo no ha sido sencillo, y los astrofísicos han tenido que valerse de la ayuda de los cuásares para que oficien como «relojes».

«Mirando hacia atrás a una época en que el universo tenía poco más de mil millones de años, vemos que el tiempo parece fluir cinco veces más lento», afirmó el autor principal del estudio, el profesor Geraint Lewis de la Escuela de Física y el Instituto de Astronomía en el Universidad de Sídney. «Si estuvieras allí, en este universo infante, un segundo parecería un segundo, pero desde nuestra posición, más de 12 mil millones de años en el futuro, ese tiempo temprano parece retrasarse».

El profesor Lewis y su colaborador, el Dr. Brendon Brewer de la Universidad de Auckland, utilizaron datos observados de casi 200 cuásares —agujeros negros supermasivos hiperactivos en el centro de las primeras galaxias— para analizar esta dilatación del tiempo.

«Gracias a Einstein, sabemos que el tiempo y el espacio están entrelazados y, desde el amanecer de los tiempos en la singularidad del Big Bang, el universo se ha estado expandiendo», dijo el profesor Lewis. «Esta expansión del espacio significa que nuestras observaciones del universo primitivo deberían parecer mucho más lentas que el tiempo actual».

«En este documento, hemos establecido que se remonta a unos mil millones de años después del Big Bang», añadió.

Anteriormente, los astrónomos han confirmado que este universo en cámara lenta se remonta a aproximadamente la mitad de la edad del universo utilizando supernovas como «relojes estándar». Pero si bien estas estrellas en explosión son extremadamente brillantes, son difíciles de observar a las inmensas distancias necesarias para escudriñar el universo primitivo.

Al observar los cuásares, este horizonte de tiempo se ha retrocedido a solo una décima parte de la edad del universo, lo que confirma que el universo parece acelerarse a medida que envejece.

«Donde las supernovas actúan como un solo destello de luz, haciéndolas más fáciles de estudiar, los cuásares son más complejos, como un espectáculo continuo de fuegos artificiales», dijo el profesor Lewis. «Lo que hemos hecho es desentrañar este espectáculo de fuegos artificiales, mostrando que los cuásares también pueden usarse como marcadores estándar de tiempo para el universo primitivo».

En busca de los tic tacs

El profesor Lewis trabajó con el astroestadístico Dr. Brewer para examinar los detalles de 190 cuásares observados durante dos décadas. Combinando las observaciones tomadas en diferentes colores —o longitudes de onda (luz verde, luz roja y en el infrarrojo)—, pudieron estandarizar el «tic tac» de cada cuásar y, aplicación del análisis bayesiano por medio, encontraron la expansión del universo impresa en cada uno.

«Con estos datos exquisitos, pudimos trazar el tic tac de los relojes de los cuásares, revelando la influencia de la expansión del espacio», subrayó el profesor Lewis.

El astrofísico Geraint Lewis de la Universidad de Sídney en Australia.

Estos resultados confirman aún más la imagen de Einstein de un universo en expansión, pero contrastan con estudios anteriores que no lograron identificar la dilatación del tiempo de los cuásares distantes.

«Estos estudios anteriores llevaron a la gente a preguntarse si los cuásares son realmente objetos cosmológicos, o incluso si la idea del universo en expansión es correcta. No obstante, con estos nuevos datos y análisis, hemos podido encontrar el escurridizo tic tac de los cuásares y se comportan tal como predice la relatividad de Einstein», concluyó el profesor Lewis.

La investigación ha sido publicada en Nature Astronomy.

Fuente: EurekAlert. Edición: MP.