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La edad del universo es el tiempo que ha pasado desde que el universo comenzó, según la teoría del Big Bang (Gran Explosión). Esta teoría dice que el universo se ha estado enfriando y expandiendo desde un punto muy denso y caliente. Los científicos creen que el universo tiene aproximadamente 13.798 millones de años. Esto significa que su edad está entre 13.761 y 13.835 millones de años.

En la ciencia moderna, la teoría más aceptada sobre cómo se formó el universo es la del Big Bang. Esta teoría no explica qué pudo haber existido "antes" de la Gran Explosión, ni siquiera si esa pregunta tiene sentido. Sin embargo, existen otras ideas. Algunos modelos, como la teoría del estado estacionario, sugieren que el universo siempre ha existido y no tuvo un comienzo. Pero la mayoría de los científicos están de acuerdo en que las pruebas que tenemos apoyan la idea de una Gran Explosión. También hay modelos, como el modelo cíclico, que proponen que el universo ha existido siempre, pero ha pasado por varias explosiones y contracciones. Si estos modelos fueran correctos, la edad que mencionamos sería el tiempo desde la última Gran Explosión hasta hoy.

En la relatividad especial y la relatividad general, definir el tiempo entre dos eventos puede ser complicado. El tiempo que mide un reloj depende de cómo se mueve. Pero en el modelo que usamos para describir el universo (la métrica FLRW), se usa una medida de tiempo especial que es la más adecuada.

¿Cómo se calcula la edad del universo?

La edad según el proyecto WMAP de la NASA

El proyecto WMAP de la NASA calculó que la edad del universo es de unos 13.700 millones de años. Este cálculo tiene un margen de error de unos 200 millones de años. Es importante saber que esta edad se basa en que el modelo que usaron los científicos es correcto. Otros métodos podrían dar edades diferentes.

Esta medida se hizo estudiando la radiación de fondo de microondas. Esta radiación es como un "eco" del Big Bang. Al analizarla, los científicos pueden saber el tamaño del universo cuando era muy joven. Conociendo ese tamaño y cómo la luz viaja, pueden calcular una edad muy precisa para el universo. Si los modelos son válidos, la precisión de esta medida es de casi el 1%.

La edad y los parámetros del universo

Archivo:Mplwp universe scale evolution
La edad del universo se puede calcular midiendo la constante de Hubble y viendo cómo se expandió el universo en el pasado. Los valores de densidad de materia y energía oscura afectan este cálculo.

Calcular la edad del universo está muy relacionado con conocer los valores de ciertos "parámetros cosmológicos". Hoy en día, esto se hace con el modelo ΛCDM. Este modelo asume que el universo tiene:

  • Materia normal (como las estrellas y los planetas).
  • Materia oscura fría (una materia que no podemos ver).
  • Radiación (como los fotones y los neutrinos).
  • Una constante cosmológica (una energía misteriosa que hace que el universo se expanda más rápido).

La cantidad de cada uno de estos componentes en el universo se representa con unos valores llamados parámetros de densidad (\Omega_m, \Omega_r y \Omega_\Lambda). Para calcular la edad del universo, estos tres parámetros y la constante de Hubble (H_0) son los más importantes.

Si conociéramos estos parámetros con mucha exactitud, podríamos usar una fórmula especial llamada ecuación de Friedmann para calcular la edad del universo. Esta ecuación nos dice cómo cambia el tamaño del universo con el tiempo. Al usarla, podemos estimar la edad total. Una forma sencilla de calcular una edad aproximada es usando el inverso de la constante de Hubble.

La constante cosmológica hace que el universo parezca "más viejo" si se comparan otros parámetros. Esto es importante porque, al incluir la constante cosmológica, el modelo del Big Bang puede explicar por qué algunos cúmulos globulares (grupos de estrellas muy viejas) en nuestra galaxia, la Vía Láctea, parecen ser más antiguos que la edad que se calculaba antes para el universo. La constante cosmológica permite que el universo sea más viejo que estos cúmulos y también ayuda a explicar otras características que un universo sin esta constante no podría.

Archivo:Age
Este gráfico muestra cómo el factor de corrección de la edad del universo cambia según la cantidad de materia y energía oscura. Los valores más precisos se encuentran en la esquina superior izquierda.

Nuevas ideas sobre la edad del universo

Algunos estudios recientes, que aún son debatidos, sugieren que un proceso llamado ciclo CNO (una forma en que las estrellas producen energía) es más lento de lo que se pensaba. Si esto fuera cierto, el universo podría ser mil millones de años más viejo, llegando a unos 15.000 millones de años.

¿Qué tan seguros estamos de la edad del universo?

El cálculo de la edad del universo es muy preciso, pero depende de que los modelos que usamos sean correctos. Esto significa que si hay algún error en el modelo, la edad calculada podría cambiar. Sin embargo, los científicos se esfuerzan por reducir estos errores al máximo.

La edad del universo basada en los datos del WMAP es de 13.4 ± 0.3 mil millones de años (el número de 13.7 incluye otros datos). Esta fue la primera vez que se midió la edad del universo de forma tan directa y precisa. Otros métodos, como la ley de Hubble o la edad de las estrellas más antiguas, también se usan para verificar estos resultados.

Para asegurar la precisión, los científicos usan un método llamado análisis bayesiano. Este método ayuda a entender qué tan confiable es la medida de la edad, considerando las suposiciones del modelo que se está usando.

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Age of the universe Facts for Kids

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