Dos físicos de la Universidad de Ottawa han calculado que un universo casi dos veces más antiguo podría haber producido, en los primeros minutos tras el big bang, casi las mismas proporciones de helio, deuterio y litio que predice la cosmología estándar. El cálculo supone que los neutrones libres vivían el triple. Falta comprobar si el modelo reproduce el patrón completo del fondo cósmico de microondas.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Dos relojes cósmicos rodean una galaxia primitiva. El azul marca los 13.800 millones de años que la cosmología estándar atribuye al universo y el ámbar, los 26.700 millones que propone el modelo alternativo CCC+TL. Crédito: IA-DALL-E / RexMolón Producciones
Cuando el telescopio espacial James Webb de la NASA descompuso la luz de la galaxia JADES-GS-z14-0, los astrónomos pudieron situarla en una época en la que, según la cosmología estándar, habían transcurrido unos 300 millones de años desde el big bang. Para el físico Rajendra Gupta, de la Universidad de Ottawa, en Canadá, aquella misma luz cuenta una historia distinta.
En el modelo que propuso Gupta en 2023, el universo ya tenía unos 4.600 millones de años cuando la galaxia emitió la luz que hoy capta el James Webb. La diferencia está en cómo se interpreta una misma medida, el corrimiento al rojo, esto es, el desplazamiento de la luz hacia longitudes de onda más largas. En las galaxias lejanas se debe, sobre todo, según el modelo estándar, a que la expansión del universo estira las ondas de luz durante su viaje hasta nosotros.
Al cambiar esa interpretación, la edad actual del universo pasa de unos 13.800 millones de años, según los datos del satélite Planck analizados con el modelo estándar, a los 26.700 millones que arrojan los cálculos de Gupta.
Un estudio publicado en la revista Universe lleva la propuesta a un momento mucho más temprano, cuando todavía no existían las estrellas y el universo se enfriaba lo suficiente como para que se formaran los primeros núcleos atómicos. Gupta y el investigador posdoctoral Nikolaos Samaras han calculado que, bajo ciertas condiciones, su modelo produce prácticamente las mismas cantidades de deuterio, helio y litio que la cosmología estándar.
«La mayoría de los modelos emergentes solo explican un conjunto limitado de observaciones», dice Gupta.
Qué es el modelo CCC+TL y por qué da al universo más edad
La propuesta, conocida como CCC+TL, combina dos ideas:
1️⃣ La primera idea es que la velocidad de la luz y la constante gravitatoria, que fija la intensidad de la gravedad, habrían cambiado de forma coordinada a lo largo de la historia del universo. Algunas proporciones entre magnitudes físicas, que se expresan como números sin unidades, habrían permanecido fijas.
2️⃣ La segunda recupera la hipótesis de la luz cansada. En el modelo estándar, la expansión del espacio estira las ondas luminosas hacia longitudes de onda mayores. Gupta conserva la expansión, pero atribuye parte de ese corrimiento al rojo a una pérdida gradual de energía de los fotones durante el viaje. Con estos cambios, su modelo atribuye a la evolución de las constantes efectos que la cosmología estándar explica mediante la materia oscura, que contribuye a la gravedad de galaxias y cúmulos, y la energía oscura, asociada a la expansión acelerada del cosmos.
Qué demostró el estudio sobre la nucleosíntesis primordial
Para poner a prueba su modelo, Gupta y Samaras recurrieron a la huella química más antigua del universo. La nucleosíntesis primordial es la formación de núcleos ligeros durante los primeros minutos tras el big bang. Cuando el universo se enfrió lo suficiente, protones y neutrones pudieron unirse para formar deuterio, una forma pesada del hidrógeno, y núcleos de helio, entre otros. Parte de los neutrones libres se desintegró antes de incorporarse a un núcleo. La proporción final de cada elemento depende, entre otras cosas, de la competencia entre la expansión del universo y la velocidad de las reacciones.
Por qué importa cuánto duran los neutrones
Dicho esto, en los primeros minutos del universo, el efecto de la luz cansada se antoja despreciable en los cálculos de Gupta y Samaras. Lo que importa entonces es cuánto tarda el cosmos en enfriarse y qué hacen los neutrones mientras tanto. Antes de incorporarse a un núcleo, un neutrón puede desintegrarse. A una misma temperatura, el universo de Gupta y Samaras se expande a un tercio del ritmo que prevé el modelo estándar, por lo que tarda unas tres veces más en enfriarse entre dos momentos clave.
Si la vida media de los neutrones libres también se triplica y las reacciones relevantes se ralentizan en la misma proporción, sobrevive la misma fracción de neutrones y el balance de la fabricación de núcleos apenas cambia. Esa evolución acompasada de los ritmos es el supuesto del que depende el resultado.
El litio mejora a costa del deuterio
Hay otra condición. Para obtener esa coincidencia, los autores mantienen la misma proporción de partículas de materia ordinaria, protones y neutrones, respecto a los fotones. Cuando emplean la estimación más baja de materia ordinaria que su propio modelo deduce de las supernovas, la cantidad de litio-7 calculada cae a cerca del 40 % del valor estándar. Eso la acerca a lo que se observa en las estrellas más antiguas, pero a cambio el deuterio, una forma pesada del hidrógeno, se vuelve aproximadamente el doble de abundante que en el cálculo estándar, en peor acuerdo con las mediciones.
Rajendra Gupta, profesor de Física en la Universidad de Ottawa, sostiene que su modelo predice la existencia de galaxias «mucho más allá de las distancias que ha alcanzado el telescopio espacial James Webb». Ilustración: IA-Gemini / RexMolón Producciones
Qué dicen las otras pruebas cosmológicas
Los cronómetros cósmicos y las supernovas
Los resultados de otras pruebas son desiguales. Los llamados cronómetros cósmicos usan las diferencias de edad entre poblaciones de estrellas de galaxias que apenas forman estrellas nuevas para reconstruir el ritmo de expansión. Un equipo independiente, encabezado por Lei Lei, del Observatorio de la Montaña Púrpura, en China, encontró que los parámetros con los que CCC+TL ajusta el brillo de las supernovas no reproducían los datos de esos cronómetros.
Gupta respondió en la misma revista, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, que las edades de las estrellas se habían estimado con modelos que dan por fijas las constantes físicas. Mostró que un factor de corrección podía reducir la discrepancia. Queda por comprobar, con modelos de evolución estelar adaptados a su cosmología, que las edades deban corregirse de esa manera.
Por su parte, las supernovas ofrecen además una prueba distinta de la del brillo. Vistas desde la Tierra, las explosiones más lejanas parecen evolucionar a cámara lenta, tal como predice la expansión. En un manuscrito pendiente de revisión, Gupta, Samaras y Utkarsh Kumar muestran que, con un ajuste en la forma de calcular ese estiramiento temporal, su modelo híbrido también puede encajar con los datos.
La rotación de las galaxias y el cúmulo Bala
En otro trabajo, Gupta y Samaras recurrieron al catálogo SPARC, que reúne imágenes infrarrojas y medidas de la velocidad de rotación de 175 galaxias de disco. De ellas, seleccionaron 165 y partieron de las velocidades de rotación observadas para reconstruir cuánto de ese movimiento podía atribuirse a las estrellas y al gas.
El modelo obtuvo resultados comparables a los de la dinámica newtoniana modificada (MOND, por sus siglas en inglés), una hipótesis física propuesta en 1983 por el físico israelí Mordehai Milgrom que modifica la dinámica a bajas aceleraciones.
También analizaron el cúmulo Bala, una colisión de dos cúmulos de galaxias en la que el gas caliente quedó rezagado mientras las galaxias siguieron avanzando. La luz de los objetos del fondo se desvía más cerca de las galaxias, pese a que el gas contiene la mayor parte de la materia ordinaria del cúmulo. Esa separación es una de las principales evidencias a favor de la materia oscura. Los autores obtuvieron un patrón parecido al introducir un efecto gravitatorio adicional centrado en las propias galaxias. Presentan el resultado como una prueba de concepto.
Qué revelan las primeras galaxias del James Webb
El telescopio espacial James Webb midió un corrimiento al rojo de aproximadamente 14,3 para la galaxia JADES-GS-z14-0. En el modelo estándar de la cosmología del big bang Lambda-CDM o ΛCDM, esa luz salió cuando el universo tenía unos 300 millones de años. En el CCC+TL, el universo rondaba los 4.600 millones de años.
«Las galaxias tempranas imposibles se vuelven predecibles», sostiene Gupta. Algunas galaxias son más luminosas de lo que preveían los modelos de formación galáctica. Calcular su masa y la edad de sus estrellas requiere más que medir su brillo. Incluso el corrimiento al rojo puede cambiar al examinar el espectro. Una candidata que por sus colores parecía estar a un desplazamiento de 16 resultó estar a 4,9.
El programa GLIMPSE del James Webb aprovecha un cúmulo que amplifica la luz de galaxias muy débiles. Su primer catálogo reunió unos 540 candidatos con corrimientos al rojo entre 6 y 16. Gupta menciona la posibilidad de superar un corrimiento de 50. El artículo que describe GLIMPSE habla de explorar los mayores corrimientos accesibles, sin fijar esa cifra como objetivo.
Edad del universo en función del corrimiento al rojo (z) según el modelo estándar ΛCDM (en rojo) y el alternativo CCC+TL (en azul). Para un mismo corrimiento al rojo de 14, el universo tendría unos 300 millones de años según ΛCDM y 4.580 millones según CCC+TL. Cortesía: Universidad de Ottawa
El fondo cósmico de microondas, una prueba pendiente
Por muy lejos que mire el James Webb, hay una luz más antigua que la de las primeras galaxias. Procede de una época en la que aún no se habían encendido las estrellas y encierra una de las pruebas más exigentes para el modelo de Gupta. Hablamos del fondo cósmico de microondas, la radiación que quedó libre cuando el universo se enfrió lo suficiente para que se formaran átomos.
Gupta ha calculado el tamaño aparente de una huella de las ondas sonoras del plasma primitivo. Queda por evaluar cómo reproduce CCC+TL el patrón completo de las variaciones de temperatura y polarización medidas por Planck. La Universidad de Ottawa anuncia un trabajo sobre esa prueba pendiente de publicación.▪️(8 de noviembre de 2026)
ASTROFÍSICA Y COSMOLOGÍA
Preguntas frecuentes sobre el modelo CCC+TL
¿De dónde salen los 26.700 millones de años? Tres respuestas para entender qué propone el modelo y qué queda por demostrar.
¿El nuevo estudio cambia la edad aceptada del universo?
La estimación de referencia sigue siendo de unos 13.800 millones de años. El artículo de Universe estudia la formación de los primeros núcleos dentro de CCC+TL. La edad de 26.700 millones de años es una predicción del modelo formulada en 2023.
¿Demuestra que se puede prescindir de la materia oscura y la energía oscura?
El estudio muestra que CCC+TL puede conservar las predicciones sobre los elementos ligeros bajo unas condiciones concretas. Para competir con el modelo estándar ΛCDM, debe explicar con un mismo conjunto de parámetros la expansión, las lentes gravitatorias y el fondo cósmico de microondas, además de la nucleosíntesis primordial.
¿Qué significa «luz cansada» en este modelo?
CCC+TL atribuye parte del corrimiento al rojo a una pérdida de energía de los fotones durante su viaje. El resto se debe a la expansión del espacio. Esa combinación cambia la edad que el modelo asigna al universo cuando una galaxia lejana emitió su luz.
ASTROFÍSICA Y COSMOLOGÍA
Información facilitada por la Universidad de Ottawa
Fuente: Gupta, R. P.; Samaras, N. A Big Bang Nucleosynthesis Consistency Test of the CCC+TL Cosmology. Universe (2026). DOI: https://doi.org/10.3390/universe12070193
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