Cuando hablamos del Universo, es importante distinguir entre el universo que podemos observar actualmente (universo observable) y el Universo con mayúsculas, es decir, todo lo que existe.

En el modelo del Big Bang, el universo observable es finito por el simple hecho de que la luz procedente de galaxias lo suficientemente alejadas no ha tenido tiempo de alcanzarnos en el tiempo finito de expansión. El radio del universo observable es entonces algo mayor que  c t₀,  siendo c la velocidad de la luz y t₀ la edad actual del universo. Esto podría implicar una distancia entre unos 15 y unos 45 mil millones de años luz (el cálculo exacto dependerá del modelo de universo considerado).

Respecto al Universo con mayúsculas podemos decir que no sabemos sus auténticas domensiones. Se suele decir que si la densidad de materia es mayor que la densidad crítica, el universo es finito, e infinito en otro caso. Esa apreciación es correcta si asumimos dos cosas:

1. El modelo del Big Bang es una buena descripción del Universo con mayúsculas.

2. Aceptando lo anterior, suponemos que el universo tiene una estructura geométrica global (es decir, una topología) sencilla, tal y como una hiperesfera finita, un espacio tridimensional euclídeo infinito o un espacio tridimensional infinito análogo a una silla de montar. Pero no se puede descartar que el universo no sea algo más complejo, algo así como un hipertoro, por ejemplo, es decir, una especie de rosquilla o donut tridimensional.

Los escenarios inflacionarios de los primeros instantes del universo parecen indicar que la primera afirmación podría estar muy lejos de la realidad. Sobre la segunda hipótesis nadie tiene la más ligera idea de si el universo podría tener algún tipo de topología exótica.

Existen dos formas de estimar la edad del universo observable. Una consiste en determinar las edades de los objetos más viejos, lo que nos daría un límite inferior a la edad del universo. Estos métodos no son muy precisos, y sólo nos permite estimar que esta edad tiene que estar entre unos 10 y 15 mil millones de años.

Otra forma de estimar la edad es a partir del tiempo de expansión. El tiempo de expansión viene determinado por tres parámetros: la constante de Hubble (H₀), la densidad de materia y la constante cosmológica. En un universo vacío (densidad de materia = 0) y sin constante cosmológica, la edad del universo no sería más que lo que denominamos el tiempo de Hubble

1/H₀ = 14 mil millones de años

para un valor preferido de la constante de Hubble de 70 km/s/Mpc.

Si añadimos materia, la edad del universo sería menor que el tiempo de Hubble, debido a que el frenado gravitatorio hace que la expansión haya sido más rápida en el pasado que en el presente, disminuyendo el tiempo de expansión respecto a un universo vacío.

En un universo de densidad crítica (modelo de Einstein-de Sitter), por ejemplo, la edad del universo sería exactamente igual a 2/3 del tiempo de Hubble, es decir unos 9.5 mil millones de años. Como las observaciones indican que la densidad de materia del universo es menor que la densidad crítica, estamos seguros que la edad del universo tiene que estar comprendida en algún lugar entre los 9,5 y los 15 mil millones de años, siempre que no exista un contribución de la constante cosmológica mayor que unos 3/4 de la densidad crítica.

La mejor estimación que podemos hacer, según los valores de los parámetros de que disponemos en la actualidad, es de unos 13,7 mil millones de años, con un error menor de 200 millones de años.

                                                                  © Javier de Lucas