¿Qué nos dicen las estrellas más antiguas sobre la edad del universo?

La edad del universo se estima generalmente a partir de modelos cosmológicos basados en la tasa de expansión cósmica. Las observaciones de la radiación cósmica de fondo de microondas ayudan a determinar los parámetros del modelo cosmológico estándar, denominado modelo Lambda-CDM. A partir de estos parámetros, incluida la constante de expansión, es posible calcular el tiempo transcurrido desde el Big Bang. Los resultados actuales indican que el universo tiene aproximadamente 13.800 millones de años.

Sin embargo, mediciones independientes de la tasa de expansión actual del universo han dado lugar a la aparición de lo que se denomina tensión de Hubble. Este problema se debe a que los valores de la constante de expansión obtenidos con un tipo de medición difieren de los obtenidos con otras mediciones. Si la tasa de expansión real difiere de la predicha por el Modelo Estándar, esto también puede afectar la edad estimada del universo. Por ejemplo, un universo que se expande más rápidamente tiende a ser más joven.

Estudios recientes han buscado una nueva forma de resolver este problema mediante el análisis de la edad de las estrellas antiguas de la Vía Láctea. Utilizando datos observacionales, los investigadores seleccionaron estrellas formadas en las primeras etapas de la evolución galáctica y determinaron sus edades. Dado que estas estrellas se formaron poco después del Big Bang, sus edades proporcionan un límite inferior fiable para la edad del universo. Los análisis indican un valor muy probable cercano a los 13.600 millones de años.

Edad del universo

La edad del universo se estima a partir de modelos cosmológicos que describen su evolución desde el Big Bang. El principal parámetro de este cálculo es la constante de expansión, conocida como la constante de Hubble, que determina la tasa de expansión. A partir de esta tasa de expansión, es posible reconstruir matemáticamente la historia de la expansión del universo.

Estas estimaciones se calculan dentro del llamado modelo Lambda CDM, el modelo más aceptado para describir la evolución del universo. En este modelo, el término lambda representa la presencia de energía oscura, responsable de acelerar la expansión cósmica, mientras que CDM se refiere a la materia oscura fría. La edad del universo corresponde al tiempo transcurrido desde el inicio de la expansión, determinado por la integración de estas ecuaciones cosmológicas.

Tensión de Hubble

Diferentes mediciones de la constante de Hubble dan lugar a estimaciones diferentes de la tasa de expansión del universo. Los valores obtenidos de la radiación cósmica de fondo de microondas son sistemáticamente inferiores a los derivados de observaciones basadas en cefeidas y supernovas de tipo Ia. Cualquier diferencia en el valor de la constante de Hubble altera la reconstrucción de la historia de la expansión cósmica. Esta inconsistencia sugiere que podría tener efectos que aún no se comprenden por completo en el modelo cosmológico actual.

Esta discrepancia afecta directamente la estimación de la edad del universo dentro del modelo Lambda-CDM. En general, un valor mayor de la constante de Hubble implica que el universo se expande más rápidamente, lo que tiende a resultar en una edad cosmológica más joven. Por el contrario, valores menores de la constante indican una expansión más lenta y, en consecuencia, un universo más antiguo. Dado que los diferentes métodos de observación producen estimaciones distintas para este parámetro, también surgen pequeñas variaciones en las edades derivadas del universo.

Estrellas antiguas

Las estrellas muy antiguas ayudan a estimar un límite inferior para la edad del universo, ya que el universo mismo no puede ser más joven que estas estrellas. Un estudio concluyó que al estimar la edad de las estrellas más antiguas de la Vía Láctea con alta precisión, es posible establecer restricciones en el modelo cosmológico. De esta manera, las estrellas más antiguas funcionan como fósiles cósmicos, ya que registran las primeras etapas de la formación estelar tras el Big Bang.

Un nuevo estudio utilizó datos obtenidos por el telescopio Gaia, que proporcionó mediciones de alta precisión de paralajes y espectros estelares. Esta nueva recopilación de datos de Gaia permitió a los investigadores determinar parámetros como la masa, la temperatura y la luminosidad. De este amplio conjunto de datos, los investigadores seleccionaron un pequeño grupo de estrellas muy antiguas con estimaciones de edad particularmente fiables. Para una muestra de unas 100 estrellas, los resultados indican una edad más probable de aproximadamente 13.600 millones de años.

La teoría del Big Bang

Este valor es consistente con las estimaciones cosmológicas derivadas de la radiación cósmica de fondo de microondas. Esto no altera el modelo cosmológico ni cuestiona la existencia del Big Bang. Sirve como verificación independiente de la consistencia del modelo Lambda CDM. De hecho, cualquier estimación fiable de la edad del universo debe ser compatible con el tiempo de formación de las primeras generaciones de estrellas tras el inicio de la expansión cósmica.

Cuando las edades de las estrellas más antiguas son cercanas, pero inferiores, a las estimaciones cosmológicas, se refuerza la relación entre las observaciones astrofísicas y las predicciones teóricas. Estos resultados indican que la cronología general del universo se mantiene consistente con los modelos actuales de evolución cósmica. Por lo tanto, las mediciones estelares constituyen una importante prueba observacional para validar la estructura general de la cosmología moderna.

Referencia de la noticia

Tomasetti et al. 2026 The oldest Milky Way stars: New constraints on the age of the Universe and the Hubble constant Astronomy & Astrophysics