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¿Sabías que el universo se está expandiendo más rápido que la velocidad de la luz?

Una idea sorprendente captura la atención: tras el big bang, la tasa de crecimiento del cosmos cambió con el tiempo. Hoy la expansión acelerada vuelve a dominar y los números resultan contraintuitivos.

Las medidas modernas sitúan la constante de Hubble cerca de 70 kilómetros por segundo por megapársec. Esa cifra explica por qué, a grandes distancias, la recesión de galaxias puede parecer superior a la velocidad de la luz.

No significa que objetos viajen por el espacio más rápido que c. Más bien, el propio espacio se estira y produce velocidades aparentes. En Chile, observatorios aportan datos clave para entender esta tendencia.

En esta serie explicaremos, con lenguaje claro, cómo se mide la tasa, por qué hay discrepancias entre métodos y qué papel juega la energía oscura como hipótesis principal.

Contenidos

Conclusiones clave

  • La frase “más rápido que la luz” describe una recesión aparente debido a la expansión del espacio.
  • La tasa actual ronda 70 kilómetros por segundo por megapársec según mediciones modernas.
  • La energía oscura es la explicación más aceptada para la expansión acelerada.
  • Observatorios en Chile contribuyen a reducir la incertidumbre en las cifras.
  • Discrepancias entre métodos motivan debates sobre la edad y destino del universo.

Qué significa hoy que el universo “se expande” y por qué no viola la relatividad

Hoy interpretamos la expansión cosmica como el estiramiento del propio espacio entre objetos distantes. Eso permite que, a grandes distancias, la recesión aparente supere la velocidad de la luz sin que partículas locales viajen más rápido que c.

Del cosmos estático al modelo moderno

A comienzos del siglo XX predominaba la idea de un cosmos inmutable. Einstein introdujo la constante cosmológica para equilibrar la gravedad.

En 1929, Edwin Hubble mostró que las galaxias lejanas presentan corrimiento al rojo. Ese hallazgo derribó la visión estática y dio pie al modelo actual.

70 km/s/Mpc: cómo leer la constante

La cifra significa que por cada megapársec adicional, la velocidad de recesión aumenta ~70 km/s. Por ejemplo, a 10 Mpc la recesión sería ~700 km/s.

Expansión vs. movimiento local

Sistemas ligados por gravedad, como la vía láctea, no se distienden por la expansión amplia. Las propiedades dinámicas internas dominan esos casos.

Para profundizar en ideas relacionadas con límites infinitos y modelos, vea este análisis: imaginando un cosmos infinito.

El universo se expande: mediciones actuales, tensión de Hubble y las tendencias del presente

A vast, cosmic expanse filled with the brilliant light of Cepheid variables and type Ia supernovae. In the foreground, a stunning array of celestial phenomena, their radiant glow illuminating the depths of space. The middle ground features intricate nebulae, their swirling clouds of gas and dust creating a mesmerizing spectacle. In the background, a tapestry of distant galaxies, their spiral arms and elliptical shapes dancing across the canvas. The scene is bathed in a soft, warm light, casting a serene and contemplative mood, as if inviting the viewer to ponder the ever-expanding nature of the universe.

Dos métodos robustos ofrecen hoy cifras de la constante Hubble que difieren más de lo esperado. Las mediciones locales usan una escalera de distancias basada en cefeidas y supernovas tipo Ia para calibrar brillo y llevar la escala hasta galaxias lejanas.

Escalera de distancias y resultados locales

El equipo SH0ES, liderado por Adam Riess, y el conjunto Pantheon+ ofrecen H0 = 73.04 km/s/Mpc ±1.04. Pantheon+ incluye 1701 SNe Ia y controles estrictos de sesgo.

Universo temprano y Planck

Planck midió el fondo cósmico microondas cuando el cosmos tenía ~380,000 años. Bajo el modelo ΛCDM se infiere H0 ≈ 67.36–67.4 km/s/Mpc, manteniendo la tensión Hubble.

MétodoValor H0 (km/s/Mpc)Fuente
Escalera (cefeidas + SNe Ia)73.04 ± 1.04SH0ES / Pantheon+
Fondo cósmico microondas67.36–67.4Planck (ΛCDM)
Observaciones terrestresVaría según modeloAtacama Cosmology Telescope

Confirmaciones y pistas recientes

El telescopio espacial Hubble y el james webb han afinado calibraciones. JWST confirmó cefeidas en infrarrojo, reduciendo dudas de resolución.

El Atacama Cosmology Telescope (Chile) sugiere que una fase de energía oscura temprana mejora ciertos ajustes. Planck no concuerda por ahora, por lo que la tensión Hubble persiste.

Para más contexto sobre escenarios extremos y consecuencias, vea este análisis: qué pasaría si la humanidad abandonara la.

Modelos en revisión: energía oscura, energía oscura temprana y propuestas exóticas

Investigadores proponen episodios energéticos breves tras el big bang para ajustar H0 y aliviar la tensión entre mediciones. Estas ideas añaden una fase transitoria de energía que modifica la física del universo primitivo sin romper otras concordancias observacionales.

Del ΛCDM a la energía oscura temprana

El modelo ΛCDM explica muchas observaciones, pero la tensión Hubble lo desafía. La energía oscura temprana propone una inyección de energía decenas de miles de años tras el big bang.

Ese episodio reduce la edad estimada desde ~13.8 a cerca de 13.0 mil millones de años. El ajuste afecta cronologías de formación de galaxias y primeras estrellas.

Más allá de la energía: alternativas exóticas en debate

Existen marcos menos convencionales: fluidos oscuros, teorías de branas y la idea de fusión entre universos paralelos. Son valiosos como ejemplo teórico, pero hoy carecen de soporte observacional robusto.

  • Observaciones: ACT en Chile favorece energía oscura temprana; Planck no coincide.
  • Prueba empírica: patrones acústicos del fondo cósmico microondas y cartografías de galaxias son decisivos.
  • Criterio: solo modelos que expliquen múltiples conjuntos de datos prosperarán.

Para un análisis técnico del modelo y datos adicionales, consulte el informe enlazado.

Conclusión

En resumen, la comparación entre mediciones locales y del fondo cósmico mantiene abierta la discusión científica.

Las observaciones por cefeidas y supernovas tipo Ia, apoyadas por el telescopio espacial Hubble y el James Webb, apuntan a H0 ≈ 73 km/s/Mpc. Planck, desde el fondo cósmico, sitúa H0 ≈ 67.4 km/s/Mpc.

La tensión Hubble persiste pese a mejores distancias y datos. Propuestas como energía oscura temprana reciben indicios desde ACT en Chile, pero no son concluyentes.

Resolver esta discrepancia afectará la edad en millones años y nuestra lectura del cosmos. Para seguir informándose sobre la expansión universo, visite expansión universo.

FAQ

¿Sabías que el universo se está expandiendo más rápido que la velocidad de la luz?

No viola la relatividad. Lo que aumenta es el espacio entre objetos distantes, no la velocidad local de las partículas. La expansión puede hacer que la separación aparente entre galaxias supere la velocidad de la luz sin que nada viaje localmente más rápido que c. Observaciones del fondo cósmico de microondas y de supernovas tipo Ia describen esta dinámica dentro del marco del modelo cosmológico ΛCDM.

¿Qué significa hoy que el universo “se expande” y por qué no viola la relatividad?

Expandir indica que las distancias entre galaxias aumentan con el tiempo por el estiramiento del espacio. La relatividad especial limita la velocidad local de objetos, pero no impide que el propio espacio crezca. Las ecuaciones de la relatividad general permiten métricas en expansión; Edwin Hubble fue quien observó el corrimiento al rojo que dio pie a este modelo.

¿Cómo pasó la cosmología de un cosmos estático al modelo moderno de expansión?

Einstein propuso inicialmente un universo estático e introdujo la constante cosmológica. Tras las observaciones de Vesto Slipher y Edwin Hubble sobre el corrimiento al rojo y el descubrimiento de galaxias externas, se adoptó un modelo dinámico. La detección del fondo cósmico de microondas consolidó el Big Bang y el modelo ΛCDM actual.

¿Qué significa "70 kilómetros/segundo/megapársec" en la constante de Hubble?

Esa cifra indica que por cada megapársec (≈3,26 millones de años luz) de distancia, la velocidad de recesión aumenta en unos 70 km/s. Es una forma práctica de relacionar distancia y tasa de expansión en escalas cosmológicas y se usa para estimar edades y tamaños del cosmos.

¿Cómo se diferencia la expansión del espacio de las velocidades locales de galaxias y estrellas?

Movimientos locales, como la órbita de estrellas en la Vía Láctea, responden a la gravedad y no a la expansión cósmica. La expansión domina a escalas intergalácticas grandes; dentro de grupos y cúmulos, la gravedad puede contrarrestarla, manteniendo distancias estables.

¿Qué métodos usan los astrónomos para medir distancias cósmicas?

Emplean la escalera de distancias: paralaje para proximidades, cefeidas como “luces estándar” intermedias y supernovas tipo Ia para grandes distancias. Estas medidas calibran el valor de la constante de Hubble y refinan el modelo cosmológico.

¿Por qué hay discrepancia entre los resultados SH0ES y los del fondo cósmico?

El equipo SH0ES, liderado por Adam Riess, mide H0 usando cefeidas y supernovas, obteniendo ≈73 km/s/Mpc. Planck, analizando el fondo cósmico de microondas, obtiene ≈67.4 km/s/Mpc. Esta “tensión de Hubble” podría indicar errores sistemáticos o nueva física, como energía oscura temprana o ajustes al ΛCDM.

¿Qué aportan Hubble y James Webb a la precisión de estas mediciones?

El telescopio espacial Hubble ha sido clave para calibrar cefeidas y supernovas. El telescopio espacial James Webb permite observaciones más profundas e infrarrojas, reduciendo incertidumbres en la calibración y ofreciendo confirmaciones con precisión subporcentual en ciertos casos.

¿Qué predice Planck sobre la expansión y qué es el fondo cósmico de microondas?

Planck midió anisotropías del fondo cósmico de microondas, relicto del Big Bang, y ajustó parámetros del ΛCDM, incluyendo H0 indirectamente. Sus predicciones proporcionan una imagen temprana del cosmos; la discrepancia con medidas locales sigue siendo un problema abierto.

¿Qué papel tiene el Atacama Cosmology Telescope en Chile?

El Atacama Cosmology Telescope aporta mapas de alta resolución del fondo cósmico y medidas de efecto de lente y polarización. Sus datos ofrecen pistas sobre posibles componentes de energía oscura temprana y ayudan a cruzar información con Planck, SH0ES y observatorios terrestres.

¿Qué es la energía oscura temprana y cómo afecta los modelos cosmológicos?

La energía oscura temprana es una hipótesis que introduce un componente adicional en épocas tempranas para ajustar la expansión observada y reducir la tensión de Hubble. Alterar ese aporte cambia la edad estimada del cosmos y las predicciones de crecimiento de estructuras.

¿Qué alternativas al ΛCDM están en debate actualmente?

Además de energía oscura temprana, se exploran propuestas exóticas como branas, fluidos oscuros, modificaciones de gravedad y escenarios multiverso. Muchas ideas buscan explicar la expansión acelerada, la constante cosmológica y discrepancias observacionales sin contradecir datos precisos.
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