El Universo parece girar sobre sí mismo

Nuestro amigo Julian Carrasco aporta este interesante artículo publicado en http://www.laflecha.net.

Durante el último siglo un concepto muy importante en Física, sobre todo en Mecánica Cuántica, ha sido y es el de simetría. Uno de los resultados más bonitos de la Física dice que allá donde hay una simetría hay una cantidad conservada. Es lo que se llama teorema de Noether. De este modo, las leyes de la Física pueden ser iguales bajo una u otra simetría y para cada uno de esos casos se conservará algo. Así por ejemplo, la simetría de traslación temporal corresponde a una cantidad conservada: la energía. También ocurre que las leyes de la física son las mismas bajo unas transformaciones de rotación en el espacio tridimensional y eso significa que se conserva el momento angular.

Para describir las simetrías se suele utilizar teoría de grupos (son objetos matemáticos cuya definición está alejada del significado habitual de la palabra). Hay muchos tipos de grupos con nombres curiosos. Así, el grupo SO(3) corresponde a las trasformaciones de giros mencionadas antes, pero hay muchos más que se corresponden a otro tipo de simetrías: SU(2), SU(3), U(1)… Algunos de estos grupos se han usado para describir las partículas e interacciones de las partículas fundamentales en el Modelo Estándar. Las alternativas, como la del físico surfero A. Garrett Lisi que usa el grupo de Lie E8, pretenden explicar mejor ese extraño mundo creando marcos de gran unificación. Esta idea de usar grupos para describir las simetrías se la debemos a Weyl.

Sirva esta pequeña introducción sólo para que nos demos cuenta de lo importantes que son las simetrías en la Naturaleza y de lo que implica que se dé una u otra. Toda la Teoría Cuántica de Campos está basada en esta idea de simetría, pero el concepto de simetría está en otras áreas de la Física.

Hasta ahora se creía que el Universo tenía simetría especular y que no tenía ningún giro propio. El Big Bang habría producido un Universo sin ninguna dirección privilegiada o especial y tampoco se puede pensar en algún mecanismo durante el mismo que produzca algo distinto.

Pero mira tú por donde a Michael Longo, de la Universidad de Michigan, le dio por consultar (con ayuda de unos estudiantes, claro) el catálogo Sloan de galaxias del universo cercano para poner a prueba tal premisa.

Se pusieron a contabilizar si el giro de miles de galaxias espirales a 600 millones de años luz o menos de nosotros (las fotografiadas en el proyecto Sloan) era a favor de las agujas del reloj o al contrario. Si observamos la imagen de una galaxia en un espejo veremos que su imagen gira en sentido contrario, que tiene un quiralidad opuesta. Si se tiene en cuenta muchas galaxias uno esperaría que la mitad tenga una quiralidad y la otra mitad la otra. De este modo, al observarlas todas (o un conjunto de ellas lo suficientemente grande) en un espejo se conservaría esta simetría en promedio. Lo contrario sería una violación de la simetría especular, o paridad, a escala cósmica.

Pues bien, los resultados que obtuvieron vienen a decir que las galaxias tienden a girar en un sentido preferente, en concreto en sentido contrario a las agujas del reloj si como dirección para comparar usamos la dirección norte del eje de nuestra propia galaxia.

El exceso es muy pequeño, de sólo un 7% a favor de esa dirección de giro, pero es muy difícil que ocurra por casualidad o por fluctuación estadística. La probabilidad de que se dé algo así es una posibilidad en un millón.

Según Longo este resultado es muy importante porque parece contradecir una noción universalmente aceptada de que el Universo es isótropo a escalas lo suficientemente grandes y que no tiene direcciones privilegiadas.

Esto sugeriría que el Big Bang probablemente fue más complicado de lo que creemos y que el Universo nació con un eje de giro. Un Universo isótropo debe de empezar con una explosión simétrica esféricamente. Si el Universo ya apareció rotando entonces esto introduciría un eje preferente y las galaxias al formarse habrían heredado de algún modo esa característica. Según este investigador el Universo todavía estaría rotando.

Como el observatorio a partir del cual se creo el catalogo Sloan usado en este estudio está en el hemisferio norte, las galaxias estudiadas pertenecen en su mayoría a ese hemisferio. Un test importante será realizar el mismo tipo de estudio con galaxias del hemisferio sur para ver si coinciden los resultados. Este estudio ya se está realizando.

Recordemos que la paridad se conserva en electromagnetismo, interacción fuerte y gravitación, pero se viola en la interacción débil. Así que no sería la primera vez que se observa la violación de esta simetría, pero en este caso desaparecería uno de los postulados del principio cosmológico que dice que el Universo es isótropo.

Si se confirma este resultado la conclusión sería asombrosa: el Universo gira.