Dondequiera y cuandoquiera que estés en el universo, las leyes de la gravedad de Einstein parecen ser las mismas en todas partes. Así lo demuestran las nuevas y precisas mediciones de la gravedad.
El universo se expande. De hecho, se está expandiendo cada vez más rápido. Los astrónomos lo descubrieron hace más de 20 años. Cómo es posible es un misterio. Esto se debe a que la gravedad, por la que las masas se atraen entre sí, se supone que mantiene todo unido. Así que debe haber algo que contrarreste este efecto gravitatorio y que impulse la expansión del universo. Como los astrónomos y cosmólogos aún no saben qué es exactamente ese "algo", lo llaman energía oscura.
La energía oscura va en contra de todo lo que sabemos sobre la gravedad. "Es como lanzar una pelota al aire que no retrocede, sino que vuela cada vez más rápido", dice el astrofísico de la Nasa, Eric Huff. "Es algo tan extraño que aún no tenemos una explicación para ello".
La gravedad no cambia
Algunos físicos teóricos intentan explicar la expansión acelerada del universo con modelos en los que la gravedad cambia con el tiempo, en contra de la teoría de la gravedad de Einstein. O modelos en los que la gravedad comienza a comportarse como una fuerza repulsiva, en lugar de atractiva, cuando dos objetos están increíblemente alejados.
Los investigadores de la Dark Energy Survey Collaboration pusieron a prueba estos modelos y la teoría de Einstein, analizando las observaciones del telescopio Víctor M. Blanco de Chile y del telescopio espacial Planck, entre otros. Para ello, buscaron indicios de que la fuerza de la gravedad ha variado durante la historia del universo, o que varía a grandes distancias.
La conclusión es que la gravedad parece inmutable. La fuerza se comportaba exactamente igual hace miles de millones de años que en la actualidad, y lo mismo ocurre en las grandes distancias.
Lentes de gravedad débiles
Para averiguar cómo se comportaba la gravedad hace miles de millones de años, los investigadores observaron galaxias lejanas. La luz tiene una velocidad finita y tarda un año en recorrer una distancia de unos 9460 millones de kilómetros (un año luz). Así, si un objeto está a un año luz de nosotros, vemos el objeto tal y como era hace un año. Si algo está a miles de millones de años luz, lo vemos tal y como era hace miles de millones de años.
Para medir la fuerza de la gravedad a estas grandes distancias, los investigadores analizaron las mediciones del telescopio de gravedad débil. "Al hacerlo, se observan las pequeñas distorsiones de las galaxias causadas por las lentes gravitacionales", explica la astrónoma Agnès Ferté, del instituto de investigación estadounidense SLAC.
Las lentes gravitacionales son objetos, como estrellas, agujeros negros, nubes de materia oscura o galaxias enteras, cuya masa curva el espacio-tiempo a su alrededor. La luz de las galaxias que están detrás de ellas se desvía como resultado. Este efecto es similar al de la luz desviada por una lente.
Como resultado, las galaxias que hay detrás se ven ligeramente distorsionadas por estas lentes gravitacionales. A partir de esa distorsión, se puede saber cuán fuerte es la gravedad del objeto que forma la lente gravitacional.
"Podemos medir este efecto en muchas galaxias diferentes", dice Ferté. "Así podemos medir la fuerza de las leyes gravitacionales en diferentes lugares y momentos del universo".
Algo loco
El resultado de las mediciones fue que la gravedad era igual de fuerte en todas partes y en todo momento. Pero esto no puede descartar por completo los modelos de gravedad alternativos. Necesitamos mediciones de la gravedad de los futuros telescopios espaciales Euclid y Roman para estar seguros", dice Huff.
Ferté: "Espero que encontremos algo loco con las misiones de Euclides y Romanos. Algo que nos da una pista sobre la nueva física, que podemos utilizar para explicar otras cuestiones sobre la materia oscura, por ejemplo".