Si el universo es ilimitado y está lleno de estrellas y galaxias, ¿por qué no las vemos por todas partes? A veces, las preguntas más simples tienen raíces profundas. ¿Qué pasa si cuando miramos hacia el cielo nocturno y solo vemos oscuridad y estrellas, que son mucho menos numerosas que las estrellas en el universo, es porque somos humanos y no podemos ver más? ¿Por qué el cielo nocturno está negro y sin luz?
Al principio, esto puede parecer una tontería. Por supuesto, tenemos una atmósfera transparente que nos permite mirar hacia las vastas profundidades del espacio cuando el Sol está en el lado opuesto de nuestro mundo. Y nuestra ubicación en la galaxia significa que solo una fracción del universo está oscurecida por el gas y el polvo galácticos, que generalmente bloquea la mayor parte de la luz en las regiones centrales de la Vía Láctea. Sin embargo, si viviéramos en un universo verdaderamente infinito, si el vacío del espacio profundo continuara lo suficiente en cualquier dirección, entonces, dondequiera que miráramos, veríamos puntos de luz brillantes en todas partes.
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Por supuesto, podemos mirar hacia las profundidades más profundas del espacio vacío, donde no hay estrellas o galaxias que se puedan ver a simple vista o con telescopios ordinarios, podemos dirigir el Telescopio Espacial Hubble para mirar en esta oscuridad durante horas o incluso días. Y luego encontramos que el universo está lleno de estrellas y galaxias. Starlight viaja millones, miles de millones o incluso decenas de miles de millones de años luz y llega a nuestro mejor equipo. Puede llevar mucho tiempo capturar suficientes fotones a una distancia tan grande, pero dados los al menos 170 mil millones de galaxias presentes en la parte del universo que hemos tenido la oportunidad de observar, uno podría pensar que en realidad hay un número infinito de ellas.
En cualquier caso, no vemos claramente el infinito. En 1800, Heinrich Olbers se dio cuenta de que si el universo fuera verdaderamente infinito, con un número infinito de estrellas brillantes, en última instancia, dondequiera que mirara, sus ojos golpearían la superficie de la estrella. No verías las galaxias que vemos, que son en su mayoría espacios vacíos; verías todas sus estrellas, y las estrellas de las galaxias detrás de ellas, y más y más lejos. Viajando a través de miles de millones, billones, cuatrillones de años luz, aterrizarías en una estrella.
Este es un simple hecho matemático: si se toma un espacio infinito con una densidad de "sustancia" finita, distinta de cero, y luego mirando en cualquier lugar (y en cualquier dirección), definitivamente llegaría a esta sustancia a través de una distancia finita. Suponiendo que el cosmos está lleno de estrellas, incluso si están enrarecidas, pero de densidad infinita y uniforme, inevitablemente llegarás a la estrella, independientemente de la dirección.
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El mismo teorema matemático te dice que eventualmente la luz de las estrellas de todas las direcciones llegará a tu lugar, así como a todos los lugares del espacio. Si nuestro Universo fuera así, estático, interminable, con estrellas eternamente brillantes, el cielo nocturno siempre sería brillante.
¿Qué nos salvó de todo esto? Lo crea o no, este es el Big Bang. El hecho de que el universo no siempre haya existido y de que solo podamos observar estrellas y galaxias a cierta distancia, lo que significa que recibimos una cantidad limitada de luz, calor y energía de ellas, explica por qué hay tan poca luz en nuestro cielo nocturno. Por supuesto, hay una cantidad colosal de puntos de luz esparcidos por todo el universo. Pero el número que vemos está limitado por la velocidad de la luz y la física del Universo en expansión. En algún lugar hay un Universo enorme, un montón de estrellas y galaxias que no vemos, pero que no pueden iluminar nuestro cielo, ya que no ha pasado tanto tiempo desde el Big Bang para que su luz nos alcance.
"Espere un minuto", notará, "el Big Bang nos dice que el Universo era más caliente y más denso en el pasado, lo que significa que la radiación de este estado denso y caliente debería estar en todas partes hoy, esparcirse en todas direcciones". Y tendrá razón: hace 13.800 millones de años, el universo estaba tan caliente que no se podían formar átomos neutros, y mucho menos estrellas y galaxias. Cuando finalmente se formaron estos átomos neutros, la luz comenzó a viajar en línea recta y debería llegar a nuestros ojos desde todas las direcciones todo el tiempo, sin importar lo que hagamos.
Y vemos esta luz cada vez que encendemos un televisor viejo en un canal inactivo. Esta "nieve", el ruido blanco y negro que ves en la pantalla de tu televisor, proviene de todas las fuentes: transmisiones de radio, el sol, agujeros negros y todo tipo de fenómenos astrofísicos. Aproximadamente el 1% proviene del resplandor del Big Bang: el fondo cósmico de microondas. Si pudiéramos ver en el rango de microondas y radio del espectro electromagnético, no solo en el visible, notaríamos que el cielo nocturno es casi uniforme en brillo y no hay puntos negros en ninguna parte.
Es una combinación de dos hechos:
- que el universo existió durante un tiempo finito;
- y que solo vemos luz en el espectro visible
responsable de la oscuridad del cielo nocturno. De hecho, la única razón por la que estamos bien adaptados para ver la luz es porque la luz de nuestro sol está en el rango de miles de grados Kelvin, por lo que vemos todo lo que la refleja. En cierto sentido, nuestros sentidos limitados nos obligaron a explorar el universo.
ILYA KHEL
