La constante de estructura fina varía con la dirección en el espacio

Una variación espacial en la constante de estructura fina tiene profundas implicaciones para la cosmología.

Datos de los telescopios Keck (verde) y VLT (azul).

A lo largo de los años, muchos físicos se han preguntado si las constantes fundamentales de la naturaleza podrían haber sido diferentes cuando el Universo era más joven. Si es así, la evidencia debería estar en el cosmos, donde podemos ver cosas lejanas exactamente como eran en el pasado.

Algo que debería ser obvio es si un número conocido como constante de estructura fue distinto. La constante de estructura fina determina la fuerza con que se unen los átomos a sus electrones, y por esto es un factor importante en la frecuencia a la que los átomos absorben luz.

Si anteriormente la estructura fina fue distinta en el Universo, deberíamos ser capaces de ver las evidencias en la forma en que las lejanas nubes de gas absorben luz en su camino hasta aquí, desde objetos incluso más lejanos tales como quásares.

Y así ha sido, exactamente este tipo de evidencia ha surgido en los últimos diez años, aproximadamente, del estudio de espectros de absorción llevados a cabo con el telescopio Keck en Hawai. Estos indican que la constante de estructura fina debe haber sido menor cuando el Universo era más joven. Hay que decir, sin embargo, que esta evidencia es controvertida, pues otros estudios no siempre han corroborado el resultado.

El debate parece palidecer en relevancia en comparación con las nuevas afirmaciones realizadas sobre la constante de estructura fina. Ahora, John Webb de la Universidad de Gales del Sur, uno de los principales defensores de la idea de la variación de constantes, dice que tiene una nueva evidencia procedente del VLT (Very Large Telescope) en Chile sobre que la constante de estructura fina era diferente cuando el Universo era más joven.

Pero espera. Si bien los datos del telescopio Keck indican que la constante de estructura fina en una época fue menor, los datos del VLT indican lo opuesto, que la constante de estructura fina fue mayor. Esto es significativo debido a que Keck observa el hemisferio norte, mientras que el VLT mira desde el sur.

Esto significa que en una dirección, la constante de estructura fina fue una vez menor, y exactamente en la dirección opuesta, mayor. Y aquí, en el centro, la constante es la que es (aproximadamente 1/137,03599...)

Este es un resultado asombroso. Uno de los mayores enigmas que enfrentan los cosmólogos es explicar por qué las constantes fundamentales de la naturaleza parecen estar finamente ajustadas para la existencia de vida. Si la constante de estructura fina fuese muy diferente, estrellas y átomos no se habrían formado y el Universo que conocemos no existiría. Ninguna teoría explica por qué toman esos valores, lo que deja perdidos a los científicos.

La implicación para Webb y sus colegas es que la constante de estructura fina varía continuamente a través del espacio y está ajustada para la vida en este rincón del cosmos: la zona habitable del Universo. Por tanto, presumiblemente, mucho más allá del Universo que vemos, esta constante es completamente diferente.

Esto probablemente causará un gran revuelo. Webb no es ajeno a la controversia; ha tenido que pelear con uñas y dientes para que sus datos e ideas sean aceptados. Pero esta vez, con unos datos nuevos tan radicales, es probable que el debate sea aún más feroz.

Así que siéntate y disfruta del espectáculo.

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