Cómo sabemos la edad del universo: los métodos que datan el cosmos

Trece mil ochocientos millones de años. Esa es la estimación actual para la edad del universo, con un margen de error de unos pocos cientos de millones de años en cada dirección. Es una cifra que cuesta visualizar —nuestra mente no está diseñada para ese tipo de escalas—, pero lo verdaderamente asombroso no es el número, sino cómo los científicos han llegado a él. Porque no hay ningún reloj cósmico que lo marque: hay que deducirlo a partir de varias líneas de evidencia independientes, y el hecho de que todas converjan en un valor similar es uno de los grandes triunfos de la cosmología moderna.

El universo se expande: el primer indicio

Todo parte de una observación fundamental: el universo se está expandiendo. En los años veinte del siglo pasado, el astrónomo Edwin Hubble constató que las galaxias se alejan de nosotros, y cuanto más lejos están, más rápido se alejan. Esto sugirió que en el pasado, toda la materia y la energía del universo debía de estar concentrada en un estado mucho más denso y caliente: el Big Bang.

Si sabemos a qué velocidad se expande el universo hoy —lo que se conoce como la constante de Hubble (H₀)—, podemos “rebobinar” mentalmente esa expansión y calcular cuándo comenzó todo. El problema es que la constante de Hubble resulta difícil de medir con precisión, y las distintas técnicas arrojan valores ligeramente distintos, lo que ha generado una tensión activa en la cosmología actual conocida como la “crisis de Hubble”.

La radiación cósmica de fondo de microondas

Uno de los instrumentos más poderosos para datar el universo es la radiación cósmica de fondo (CMB, por sus siglas en inglés). Cuando el universo tenía unos 380.000 años, se enfrió lo suficiente como para que los electrones y los protones se combinaran en átomos neutros, y la luz quedó libre de viajar por el espacio. Esa “primera luz” del universo llega hasta nosotros hoy como un suave resplandor de microondas que impregna todo el cosmos de forma casi uniforme.

Las misiones espaciales que han cartografiado con enorme detalle esa radiación de fondo —como COBE, WMAP y Planck— han permitido extraer información extraordinaria. Las pequeñísimas variaciones de temperatura en el mapa del CMB son como una foto del cosmos en su primera infancia, y su análisis estadístico permite ajustar los parámetros del modelo cosmológico estándar, incluida la edad del universo.

Las estrellas más viejas conocidas

Otro método independiente consiste en buscar las estrellas más antiguas del universo y estimar su edad. El universo no puede ser más joven que sus estrellas más viejas. Las estrellas del halo galáctico —las que orbitan alrededor de la Vía Láctea sin pertenecer a su disco plano— son candidatas a ser las más antiguas.

Los astrónomos datan las estrellas mediante la nucleo-cosmochronología: analizando las proporciones de ciertos isótopos radiactivos (como el uranio y el torio) en sus atmósferas, que decaen a velocidades conocidas, pueden estimar cuándo se formaron. Las estrellas más antiguas detectadas tienen edades que los modelos sitúan en torno a los 13.000-13.500 millones de años, coherente con una edad del universo de unos 13.800 millones de años.

Los cúmulos globulares

Los cúmulos globulares —grupos de decenas de miles de estrellas que se formaron aproximadamente al mismo tiempo— son otra herramienta de datación. Analizando la composición estelar de estos cúmulos y comparándola con los modelos de evolución estelar, los astrónomos pueden estimar su antigüedad, que en los casos más extremos se acerca también a los 13.000 millones de años.

Cuando todos los relojes coinciden

Lo realmente notable es que métodos tan distintos —la expansión del universo, la radiación de fondo, las estrellas más viejas, los cúmulos globulares— apunten de forma consistente al mismo intervalo temporal. Esta convergencia es una de las razones por las que el modelo cosmológico estándar (el modelo Lambda-CDM) tiene tanta solidez.

Hay aún preguntas abiertas, tensiones entre medidas y aspectos que la física actual no explica completamente. Pero que seamos capaces de datar el origen del cosmos con un margen de error del orden del uno por ciento es, en sí mismo, uno de los mayores logros intelectuales de la historia humana.