La expansión del universo es una de las ideas más contradictorias de la cosmología moderna. Si el espacio mismo se está estirando, ¿cómo pueden aún colisionar las galaxias? Esta pregunta surge a menudo porque parece contradictoria: ¿no debería todo desmoronarse? La realidad tiene más matices. Las colisiones ocurren porque la expansión domina sólo en las escalas más grandes y la gravedad todavía ejerce una poderosa influencia a nivel local.
El universo en expansión: una idea errónea
La imagen popular del universo expandiéndose como una explosión (con galaxias moviéndose a través del espacio) es engañosa. La expansión no se trata de galaxias que se alejan unas de otras; se trata de que el espacio en sí se expanda. Imaginemos una regla flexible que se extiende de uno a dos metros. Los puntos más alejados se mueven más rápido, mientras que los puntos más cercanos se mueven más lentamente. Esto es precisamente lo que sucede en el universo: las galaxias más distantes retroceden más rápido, un fenómeno que podemos medir.
Por ejemplo, una galaxia a 10 megaparsecs (32,6 millones de años luz) de distancia se aleja a aproximadamente 700 km/s, mientras que a un megaparsec se mueve a sólo 70 km/s. A pesar de esta rápida expansión, las galaxias aún pueden superarla mediante pura velocidad.
La gravedad local anula la expansión
La galaxia de Andrómeda es un claro ejemplo. Aunque está a 2,5 millones de años luz de distancia, no está retrocediendo. En cambio, se dirige hacia la Vía Láctea a unos 110 km/s. Esto se debe a que ambas galaxias están unidas gravitacionalmente dentro del Grupo Local: su gravedad mutua abruma la expansión del universo.
El mismo principio se aplica a las galaxias dentro de cúmulos. La gravedad combinada los mantiene unidos, resistiendo la atracción externa de la expansión. Como resultado, estas galaxias pueden interactuar, fusionarse y colisionar durante miles de millones de años, a pesar del cosmos en expansión que las rodea.
La gravedad dobla el espacio-tiempo
La teoría de la relatividad general de Einstein explica por qué esto funciona. La gravedad no es sólo una fuerza; es una distorsión del espacio-tiempo. Los objetos masivos deforman la estructura del universo, haciendo que los objetos cercanos se curven hacia ellos. En un sistema estrechamente ligado, la gravedad domina, impidiendo la expansión dentro de esa región. El espacio se expande alrededor del cúmulo, pero no dentro de él.
Esto significa que si dos galaxias se acercan lo suficiente, la gravedad las acercará, independientemente del fondo en expansión. Precisamente por esta razón, la Vía Láctea y Andrómeda están destinadas a chocar dentro de unos ocho mil millones de años.
La energía oscura y el futuro
La historia se vuelve más extraña porque la expansión no es constante. En 1998, los astrónomos descubrieron que la expansión se está acelerando, impulsada por una fuerza misteriosa llamada energía oscura. Si la energía oscura se comporta de determinadas maneras, incluso el espacio dentro de regiones limitadas podría expandirse. El escenario más extremo, el “gran desgarro”, sugiere que eventualmente todas las estructuras, desde las galaxias hasta las moléculas, serán destrozadas por una expansión imparable.
Sin embargo, la naturaleza de la energía oscura sigue siendo desconocida. El gran desgarro es sólo uno de los posibles destinos. El futuro del universo (y el destino de las galaxias en colisión) sigue siendo incierto.
En conclusión, las galaxias chocan porque la gravedad todavía domina localmente, anulando la expansión del universo en escalas más pequeñas. Esta interacción dinámica entre la gravedad y la expansión permite que las estructuras se formen, evolucionen y, en última instancia, colisionen, incluso cuando el cosmos continúa expandiéndose.
