La Edad del Universo

¿Qué edad tiene el universo? Esta pregunta provocativa se abordará únicamente mediante la descripción de los modelos que tenemos del universo en expansión y el proceso del Big Bang. Si pudiéramos tomar la expansión que se observa actualmente y proyectarnos hacia atrás hasta el principio de este proceso, entonces parecería razonable llamar a esto la edad del universo.

Si se tratara de una simple expansión como se sugiere a la izquierda en la ilustración, y se pudiera medir la expansión como una función del tiempo, entonces podría ser sencillo calcular el tiempo del origen de la expansión. Sin embargo, nuestro espacio de tiempo de observación es tan breve en comparación con el proceso completo, que tenemos que sacar nuestras conclusiones a partir de una visión casi instantánea. Podemos ver una clara evidencia de la expansión a partir del desplazamiento al rojo, y al hecho de que las estrellas más distantes están más desplazada hacia el rojo. La ley de Hubble y el valor de la constante de Hubble, nos dan un parámetro que se puede traducir en un tiempo de expansión, pero hay otros factores involucrados. Debido a las incertidumbres en la medición de distancias a otras galaxias, se han producido considerables incertidumbres sobre el valor de la constante de Hubble.

Las recientes mediciones de la radiación de fondo cósmica por los satélites COBE y WMAP, han dado valores de la constante de Hubble que son mucho más precisos.

Incluso con un valor conocido para la constante de Hubble, el valor proyectado para la edad del universo depende del modelo. Muchas evidencias sugieren que el universo es casi "plano", es decir, que se expande a casi la velocidad exacta para que lo haga indefinidamente. Perfectamente plano, significaría que asintóticamente se acercaría a una tasa de expansión cero, y no colapsaría. Un universo plano, llamado "universo de Einstein-Sitter", requiere una densidad de masa crítica. Suponemos que tenemos una densidad de masa muy próxima a la densidad de masa crítica, pero que hay mucha más densidad de masa de la que se ve, de ahí la presunción de "materia oscura" para compensar la mayor parte de la masa crítica.

Con la presunción de un universo plano, podemos proyectar un tiempo de expansión, haciendo uso de la temperatura del fondo cósmico actual y la densidad de masa crítica del universo. Para una constante de Hubble de 71 km/s/Mpc, la densidad crítica es de 5,33 GeV/m³. Cuando se sustituye esto en la ecuación del tiempo de expansión se obtiene 13,77 x 10⁹ años.