Fa 12.000 milions d'anys el temps passava cinc vegades més lent que ara

Quan l'univers tenia poc més de 1.000 milions d'anys després del big-bang, el temps passava cinc vegades més lent de com l'experimentem els humans en l'actualitat, més de 12.000 milions d'anys després.

Aquesta és la principal conclusió d'una recerca feta a Austràlia analitzant les dades recollides durant 20 anys de 190 quàsars que es calcula que estan a uns 12.000 milions d'anys llum.

És una conclusió que corrobora per primera vegada amb aquesta antiguitat les prediccions fetes per la teoria de la relativitat general formulada per Albert Einstein el 1915.

La recerca s'ha publicat a la revista Nature Astronomy, que l'ha divulgada destacant que s'ha aconseguit verificar tot això gairebé a l'inici de l'existència de l'univers conegut:

"Una anàlisi basada en 190 quàsars observats fotomètricament durant dues dècades, ha revelat la presència esperada de dilatació del temps còsmic a causa de l'expansió de l'espai."

A Bayesian-based analysis of 190 cosmologically distant quasars, photometrically observed over two decades, has revealed the long-expected presence of cosmic time dilation due to the expansion of space imprinted on their variability. Lewis & Brewer: https://t.co/sHFZy987p6 pic.twitter.com/tfsk8EdhZn

— Nature Astronomy (@NatureAstronomy) July 3, 2023

Lentitud del temps verificada anteriorment amb supernoves

Fins aquesta recerca, la lentitud del temps en el passat s'havia pogut verificar per a èpoques més recents, uns 7.000 milions d'anys, utilitzant les dades recollides de supernoves més pròximes.

Els quàsars, que són objectes estel·lars centenars de vegades més lluminosos que les galàxies, es creia que no tenien les característiques necessàries per poder verificar-ho.

Però la seva excepcional lluminositat permet veure'ls des de molt més lluny que les supernoves, i valia la pena insistir-hi per poder retrocedir en el temps i acostar-se més al Big Bang, que es calcula que va passar fa uns 13.800 milions d'anys.

Els quàsars han permès "veure" el temps a prop del big-bang

Per això els astrofísics Geraint Lewis, de la Universitat de Sidney, i Brendon Brewer, de la d'Auckland, es van proposar trobar la manera de poder "llegir el temps" en les dades dels quàsars:

"Els estudis anteriors van portar a la gent a qüestionar-se si els quàsars són realment objectes cosmològics, o fins i tot si la idea que l'univers s'expandeix és correcta."

Segons Lewis, les supernoves, que són grans explosions estel·lars, "actuen com un sol flaix de llum", cosa que fa relativament fàcil estudiar-les, però els quàsars són més complexos.

El motiu és que aquests objectes estel·lars, que són galàxies amb un gran forat negre al centre que les converteix en excepcionalment lluminoses, són "com un espectacle de focs artificials".

Fer servir els quàsars com a "rellotges" cosmològics

Lewis i Brewer han fet la recerca combinant les dades de cada quàsar de diferents longituds d'ona, principalment de color verd, vermell i infraroig, per identificar-hi "el tic-tac" de cadascun.

Això ha permès poder retrocedir en el temps 5.000 milions d'anys més que amb les supernoves per poder verificar-hi la vigència de les teories de la relativitat i de l'expansió de l'univers.

La Universitat de Sidney ha divulgat la recerca afirmant que els investigadors han aconseguit "revelar els secrets dels quàsars per utilitzar-los com a "rellotges"":

"Mirant enrere a una època en què l'univers tenia poc més de mil milions d'anys, veiem que el temps sembla passar cinc vegades més lent".

"Looking back to a time when the universe was just over a billion years old, we see time appearing to flow five times slower."

Professor Geraint Lewis (@Cosmic_Horizons) from @sydney_physics & @sifa_astro has unlocked the secrets of quasars to use them as 'clocks' to measure… pic.twitter.com/aajfnA7fvw

— University of Sydney (@Sydney_Uni) July 4, 2023

190 quàsars seleccionats entre més de 100.000

Per fer la recerca han seleccionat 190 quàsars d'un total de més de 100.000 dels quals s'han recollit dades des del 1998 en un projecte d'investigació sobre l'energia fosca de l'univers.

De cada quàsar hi havia disponibles unes 200 observacions de diferents longituds d'ona, i el que han fet Lewis i Brewer ha estat processar aquestes observacions i hi han identificat el temps 5 vegades més lent.

De tota manera, Lewis recorda que, amb aquestes magnituds tan enormes, el temps és relatiu, i que la seva velocitat depèn d'on s'estigui en cada moment:

"Si poguéssim estar allà, en aquest univers primerenc, un segon semblaria un segon, però des de la nostra posició, més de 12.000 milions d'anys en el futur, aquest temps es converteix en més lent."