¿Que es la teoría del estado estacionario y otras cosmologías?

Teoría del estado estacionario y otras cosmologías alternativas


La cosmología del big bang, aumentada por las ideas de inflación, sigue siendo la teoría de elección entre casi todos los astrónomos, pero, aparte de las dificultades discutidas anteriormente, no se ha llegado a un consenso sobre el origen en el gas cósmico de las fluctuaciones que se cree producen las galaxias observadas , clusters y superclusters. La mayoría de los astrónomos interpretarían estas deficiencias como indicaciones de lo incompleto del desarrollo de la teoría, pero es concebible que se necesiten modificaciones importantes.

Un primer problema encontrado por los teóricos del Big Bang fue una aparente gran discrepancia entre el tiempo de Hubble y otros indicadores de la edad cósmica. Esta discrepancia se resolvió mediante la revisión de la estimación original de Hubble para H0, que era un orden de magnitud demasiado grande debido a la confusión entre las estrellas variables de la Población I y II y entre las regiones H II y las estrellas brillantes. Sin embargo, la aparente dificultad motivó a Bondi, Hoyle y Gold a ofrecer la teoría alternativa de la cosmología del estado estacionario en 1948.


Para ese año, por supuesto, se sabía que el universo se estaba expandiendo; por lo tanto, la única forma de explicar una densidad de materia constante (estado estable) era postular la creación continua de materia para compensar la atenuación causada por la expansión cósmica. Este aspecto fue físicamente muy poco atractivo para muchas personas, que consciente o inconscientemente prefirieron que se completara toda la creación en prácticamente un instante en el Big Bang. En la teoría del estado estacionario, la edad promedio de la materia en el universo es un tercio del tiempo de Hubble, pero cualquier galaxia dada podría ser mayor o menor que este valor medio. Por lo tanto, la teoría del estado estacionario tenía la virtud de hacer predicciones muy específicas, y por esta razón era vulnerable a la refutación observacional.

El primer golpe lo produjeron los conteos de fuentes de radio extragalácticas del astrónomo británico Martin Ryle durante los años cincuenta y sesenta. Estos recuentos incluyeron los mismos métodos discutidos anteriormente para los recuentos de estrellas del astrónomo holandés Jacobus Kapteyn y los recuentos de galaxias del Hubble, excepto que se usaron radiotelescopios. Ryle encontró más radiogalaxias a grandes distancias de la Tierra que las que pueden explicarse bajo la suposición de una distribución espacial uniforme, independientemente del modelo cosmológico que se haya asumido, incluido el del estado estacionario. Esto parecía implicar que las radiogalaxias deben evolucionar con el tiempo en el sentido de que había fuentes más poderosas en el pasado (y por lo tanto observables a grandes distancias) que las que existen en la actualidad. Tal situación contradice un principio básico de la teoría del estado estacionario, que sostiene que todas las propiedades a gran escala del universo, incluida la población de cualquier subclase de objetos como las radio galaxias, deben ser constantes en el tiempo.

El segundo golpe llegó en 1965 con el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas. Aunque tiene pocos adeptos en la actualidad, se considera que la teoría del estado estacionario fue una idea útil para el desarrollo del pensamiento cosmológico moderno, ya que estimuló mucho trabajo en el campo.


En varias ocasiones, otras teorías alternativas también se han ofrecido como desafíos a la visión predominante del origen del universo en un gran big bang: la teoría del Big Bang frío (para explicar la formación de galaxias), la cosmología simétrica de materia y antimateria (para evitar una asimetría entre la materia y la antimateria), la cosmología variable G (para explicar por qué la constante gravitatoria es tan pequeña), la cosmología de la luz cansada (para explicar el desplazamiento al rojo) y la noción de átomos que se encogen en un universo no expansivo (para evitar la singularidad del Big Bang). La motivación detrás de estas sugerencias es, como se indica en los comentarios entre paréntesis, para remediar algunos problemas percibidos en la imagen estándar. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la cura ofrecida es peor que la enfermedad, y ninguna de las alternativas mencionadas ha ganado mucho seguimiento. La gran teoría del big bang ha ascendido a la primacía porque, a diferencia de sus muchos rivales, intenta abordar hechos individuales no aislados, sino toda una panoplia de cuestiones cosmológicas. Y, aunque algunos resultados codiciados siguen siendo difíciles de alcanzar, todavía no se ha descubierto ninguna flagrante debilidad.


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