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El universo está lleno de paradojas y contradicciones. La mayoría de nosotros aún no podemos comprender sus infinitas dimensiones. Pero a menudo, lo que parece imposible se explica por la falta de datos o por suposiciones y modelos erróneos.
Para demostrarlo, aquí hay ocho objetos increíblemente antiguos (desde la Tierra hasta el espacio exterior) que alguna vez desafiaron —y en algunos casos todavía desafían— nuestra comprensión de la cronología cósmica.
8. Cráteres de impacto de dos mil millones de años de antigüedad.
Los cráteres de impacto más antiguos de la Tierra se formaron hace miles de millones de años. Pero, ¿cómo es posible? Dados los enormes trastornos geológicos ocurridos durante ese tiempo, cabría esperar que no quedara rastro de ellos. Incluso los continentes ya no se encuentran en sus posiciones originales ni han conservado su forma original.
Sin embargo, el cráter Vredefort en Sudáfrica sigue siendo reconocible a pesar de sus dos mil millones de años de antigüedad. Esto se debe en parte a su tamaño. Es la estructura de impacto más grande de la Tierra, con un diámetro que alcanza los 300 kilómetros en algunos puntos. Además, debido a la magnitud del impacto, el cráter quedó sepultado bajo una capa de material eyectado, lo que protegió la parte restante de la erosión.
Aún más antigua es la estructura de impacto de Yarrabubba, formada en Australia hace 2230 millones de años: la colisión que contribuyó a poner fin a la Edad de Hielo. Si bien ahora se puede identificar principalmente mediante análisis de minerales, sigue siendo una cápsula del tiempo para los científicos, ya que proporciona información sobre la historia temprana de la Tierra.
7. Minerales más antiguos que la corteza terrestre.
Como ya se mencionó, la superficie, o corteza, de nuestro planeta se ha transformado continuamente a lo largo de miles de millones de años. La deriva continental, que dividió el supercontinente Pangea en los continentes que habitamos hoy, es solo una parte de la historia. La corteza terrestre también se formó por erupciones volcánicas e impactos de asteroides, particularmente durante el Eón Hádico, hace entre 4.600 y 4.000 millones de años. Durante este período, que abarcó la formación del planeta y el origen de la vida, la Tierra era un "infierno de fuego". Bajo el constante bombardeo de meteoritos, estaba repleta de volcanes que arrojaban lava a la superficie. Como resultado, no existe evidencia geológica; todas las rocas se desintegraron y reciclaron una y otra vez.
Sin embargo, en 2001, los investigadores dataron una muestra de circón en 4400 millones de años, el período Hádico en su apogeo. Estos cristales, descubiertos en la región de Jack Hills, en Australia Occidental, no solo sobrevivieron al bombardeo espacial, sino también al intenso calor y la presión de la erosión terrestre. ¿Pero cómo? No son tan duros como los diamantes y su punto de fusión es mucho menor (2500 °C frente a 4500 °C).
De hecho, es probable que la región donde se descubrieron los circones contenga diamantes de edad similar, aunque los más antiguos hallados hasta ahora tienen solo 4250 millones de años. Por lo tanto, los cristales de circonio más antiguos y raros representan una valiosa cápsula del tiempo. Nos brindan información sobre la historia más temprana de la Tierra. Hemos descubierto, por ejemplo, que el agua líquida pudo haber existido hace 4300 millones de años. Esto podría significar que el período Hádico fue mucho más frío y quizás más propicio para la vida de lo que se creía.
6. Luz solar prehistórica
Todos sabemos que cuando miramos las estrellas, miramos al pasado. Para cuando la luz que llega a nuestros ojos alcanza la nuestra, estas han alcanzado una edad equivalente a los años luz que las separan de la estrella. Por lo tanto, cuando observamos el sistema Alfa Centauri, el vecino más cercano de nuestro Sol, situado a unos cuatro años luz de distancia, vemos cómo era hace cuatro años. Fue entonces cuando la luz que llega a nuestros ojos abandonó por primera vez la superficie de la estrella. Del mismo modo, la hipergigante amarilla Rho Cassiopeiae, la estrella visible más lejana, situada a 8150 años luz de distancia, luce igual hoy que hace más de ocho milenios, 2000 años antes de que surgiera la primera civilización en la Tierra.
¿Cómo es posible, entonces, que la luz de nuestro Sol, cuya distancia se mide en minutos luz, nos llegue a la edad de 10.000 años?
La respuesta tiene que ver con la densidad del Sol. Aunque los fotones viajan a la velocidad de la luz, tardan muchísimo en abandonarlo. Partiendo del núcleo, realizan un viaje tortuoso a través de 695.508 kilómetros de material solar denso. Algunos llegan a la superficie en 10.000 años, mientras que los más lentos pueden tardar 170.000 años; en ese caso, vemos la luz que se genera cuando los humanos se visten por primera vez. Sin embargo, una vez que los fotones llegan a la superficie del Sol, solo tardan 8 minutos y 20 segundos en recorrer 150 millones de kilómetros en el espacio y llegar hasta nuestros ojos.
5. La Luna, que existía antes que su planeta.
Después de Ganímedes, la luna de Júpiter, Titán es la segunda luna más grande del Sistema Solar. De hecho, es más grande que Mercurio. A diferencia de la mayoría de las lunas, también posee una atmósfera considerable: opaca, anaranjada y más densa que la de la Tierra. Su formación fue un misterio durante mucho tiempo. Sin embargo, ahora se cree que la atmósfera rica en nitrógeno de Titán se originó en algún lugar de la Nube de Oort, la capa exterior helada del Sistema Solar. En otras palabras, no se formó, como las demás lunas de Saturno, a partir de los anillos que rodean a su planeta.
Resulta que el análisis de la composición isotópica del nitrógeno en Titán indica que es significativamente más antiguo que Saturno, e incluso que el Sistema Solar. Los investigadores creen que tiene más en común con los cometas de la nube de Oort que con otras lunas o planetas. Esto convierte a Titán en la única luna conocida que es anterior al planeta que orbita.
4. Una megaestructura cósmica cuya edad es casi igual a la edad del Universo.
Las megaestructuras cósmicas, desde los vacíos galácticos hasta los supercúmulos, son las estructuras más grandes conocidas en el Universo. Algunos ejemplos son el Arco Gigante (una cadena de galaxias de 3300 millones de años luz), el Gran Anillo (un círculo de galaxias de 4000 millones de años luz) y la Gran Muralla de Hércules y la Corona Boreal (un cúmulo de galaxias de 10000 millones de años luz formado por estallidos de rayos gamma). También existe el Vacío de Bootes, o Gran Nada, un espacio esférico, mayormente vacío y sin estrellas, con un diámetro de 330 millones de años luz. Cada una de estas estructuras desafía nuestros modelos del cosmos. Por ejemplo, el Vacío de Bootes debería contener miles de galaxias, no solo sus modestas 60. Y el resto desafía el principio cosmológico, que limita su tamaño posible a tan solo 1200 millones de años luz.
Sin embargo, es improbable que estas megaestructuras se hayan formado por casualidad, lo que sugiere que el problema reside en nuestras leyes y teorías, no en el Universo en su conjunto.
Pero hay una megaestructura que desafía fenómenos más fundamentales. El supercúmulo de Hiperión es increíblemente grande para su edad. Las galaxias primero deben formarse, crecer y colisionar entre sí antes de que los cúmulos puedan fusionarse en supercúmulos, y todo esto lleva miles de millones de años. Sin embargo, Hiperión se formó menos de dos mil millones de años después del inicio del universo. Visto desde una distancia de 12 mil millones de años luz (como se veía hace 12 mil millones de años), Hiperión tiene 200 millones de años luz de diámetro y 500 millones de años luz de largo. Eso es el doble del ancho de nuestra propia Vía Láctea y 5000 veces su masa, nada mal para una estructura que apareció en un abrir y cerrar de ojos.
3. Materia que es más antigua que el Universo.
Aunque invisible, se cree que la materia oscura constituye 851 TP3T del universo. En esencia, es el elemento que mantiene todo unido. No sabemos qué es, pero sabemos que existe; sin ella, no tendríamos galaxias. Sus velocidades de rotación las habrían destrozado hace miles de millones de años.
También podemos observar la influencia gravitacional de la materia oscura examinando su borde exterior, donde, a pesar de su distancia relativa, las estrellas orbitan el núcleo a la misma velocidad que las estrellas más alejadas. Esto no es lo que cabría esperar si la gravedad de la galaxia proviniera principalmente de sus estrellas constituyentes, que se encuentran más densamente agrupadas en el núcleo. Por lo tanto, dada su importancia, resulta sorprendente que sepamos tan poco sobre ella. Ni siquiera sabemos su edad, aunque algunos creen que es más antigua que el universo mismo.
En primer lugar, las teorías modernas sugieren que el Big Bang, que dio origen al universo material, ocurrió tras un período de inflación: la inflación de las fuerzas cuánticas, que en una minúscula fracción de segundo expandió la nada hasta proporciones inimaginables. Se cree que la materia oscura surgió de este proceso, seguida mucho más tarde por la materia ordinaria y la radiación, formadas por la desintegración de las fuerzas cuánticas.
Otra razón para creer que la materia oscura es más antigua que el universo es que parece haber existido desde siempre. Los investigadores que buscan evidencia de su destrucción mediante interacciones con la materia ordinaria o la radiación no han encontrado ninguna, lo que sugiere que o bien es demasiado elemental para desintegrarse en otra cosa, o bien no interactúa con la suficiente eficacia como para desintegrarse. En cualquier caso, dado que no hemos observado señales de que la materia oscura esté muriendo, se estima que su vida útil es de al menos cien cuatrillones de años, casi 10 millones de veces mayor que la vida útil actual del universo.
2. Una estrella que es más antigua que el Universo.
La estrella HD140283, ubicada en la constelación de Libra a 190,1 años luz de la Tierra, es la estrella más antigua del universo. Apodada Matusalén (en honor a la persona más anciana de la Biblia), se estimó originalmente que tenía 16 mil millones de años. Sin embargo, esto es 2200 millones de años mayor que la edad del universo. Los científicos quedaron perplejos.
Aunque estudios posteriores, realizados 13 años después del descubrimiento de la estrella en el año 2000, dataron su nacimiento en 14.500 millones de años, y luego en 14.300 millones, esto seguía sin tener sentido para los astrónomos. Al fin y al cabo, se cree que el universo tiene solo 13.800 millones de años, según el análisis de la radiación cósmica de fondo de microondas. ¿Cómo podría una estrella ser más antigua?
Transcurrieron otros ocho años, durante los cuales los científicos se devanaron los sesos con la edad de la estrella, hasta que en 2021 se revisó su edad a 12 mil millones de años. Pero esto aún no resolvió la paradoja, ya que algunos argumentaban que el universo es más joven de lo que creíamos. Nuevas mediciones de la radiación cósmica redujeron la posible edad del universo a 11.400 millones de años, 600 millones de años menos que la edad estimada de Matusalén, considerada de forma conservadora.
Una posible explicación para esta paradoja radica en los cambios temporales de la energía oscura, que influyen en la tasa de aceleración de la expansión del universo. Sea cual sea la causa, una cosa está clara: resolver la paradoja de Matusalén es fundamental para nuestra comprensión del cosmos.
1. Los agujeros negros son más antiguos que el Universo.
Los agujeros negros primordiales podrían ser tan antiguos como el universo mismo, remontándose al Big Bang hace 13.800 millones de años. Y algunos, según los teóricos que apoyan la teoría del Gran Rebote, podrían ser incluso más antiguos. En esencia, la teoría del Gran Rebote propone que nuestro universo surgió del colapso de un universo anterior. Por supuesto, todo rastro de ese universo se habría destruido, excepto, quizás, los agujeros negros.
Sabemos, por ejemplo, que los agujeros negros supermasivos (con masas que oscilan entre 1 millón y 10 mil millones de veces la de nuestro Sol) existieron mucho antes de lo que su tamaño sugeriría. Simplemente no hubo tiempo suficiente para el nacimiento y la muerte de las primeras estrellas, ni para que los agujeros negros restantes (con masas apenas unas pocas veces la del Sol) alcanzaran un tamaño supermasivo.
También se cree que, durante el colapso previo al Gran Rebote, los agujeros negros no se habrían fusionado con la materia densamente compactada, sino que habrían permanecido separados como burbujas, aunque mucho más pequeñas de lo que realmente eran. Por lo tanto, algunos creen que los agujeros negros supermasivos de nuestro universo podrían haberse originado a partir de agujeros negros en un universo preexistente.
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