El lado oscuro del Universo
Casi todo lo que hay en el universo es invisible. La materia
ordinaria representa sólo el 4% del contenido del universo; el resto lo constituyen
las llamadas materia y energía oscuras, dos de los descubrimientos más
espectaculares e inesperados de los últimos tiempos. Estos hallazgos
representan en cierto sentido una nueva revolución copernicana; una vez más,
descubrimos que nuestra posición en el universo no es única ni privilegiada.
Por todo ello, este lado oscuro del universo recién atisbado
supone una apasionante área de investigación de la física actual, que puede
abrirnos a nuevas leyes y hechos básicos de la naturaleza.
En esta obra se analizan las evidencias de la existencia de la materia y la
energía oscuras y se explican los experimentos presentes y futuros para tratar
de detectarlas de forma más directa.
El año pasado algunos cosmólogos propusieron una variante de la teoría de la energía oscura que consiste en tomar en cuenta ciertos valores, antes desdeñados, de un parámetro que la describe. Para distinguirla de la quintaesencia los científicos llamaron “energía fantasma” a la energía oscura de este tipo.
Dime cuánto brillas y te diré a qué
distancia estás
Cuando no podemos acercarnos a un
objeto luminoso, es posible obtener mucha información analizando su luz.
La
suposición más sencilla es ésta: Si brilla mucho, está cerca; si brilla
poco, está lejos.
Pero la cosa no es tan simple: ¿qué tal si está lejos, pero
su brillo intrínseco es altísimo? La luminosidad aparente de
semejante objeto podría ser mayor que la de otro que está más cerca pero es más
tenue, y concluiríamos erróneamente que el primero es el más cercano.
El primer patrón de luminosidad sirvió para medir distancias intergalácticas, el astrónomo estadounidense
Edwin Hubble calculó en 1929 las distancias de alrededor de 90 “nebulosas
espirales”, como se llamaba en esa época a lo que hoy conocemos como galaxias.
Luego comparó sus datos con los estudios de velocidad de las galaxias, que
habían hecho otros astrónomos.
Resulta que la luz de una galaxia
también puede decirnos a qué velocidad se acerca o se aleja de nosotros. Los astrónomos de principios del siglo XX
esperaban encontrar la misma proporción de nebulosas espirales con corrimiento
al rojo que con corrimiento al azul. En vez de
eso descubrieron que todas presentan corrimiento al
rojo.
El descubrimiento de Hubble condujo al
poco tiempo a la teoría del Big Bang del origen del Universo.
Si las galaxias se están separando, en el pasado estaban más juntas. En un
pasado suficientemente remoto estaban concentradas en una región muy pequeña y
muy caliente y no eran galaxias, sino una mezcla increíblemente densa de
materia y energía.
Hoy en día la huella de esas densidades y temperaturas aún
debería estar rondando por el cosmos, pero ya muy diluida, en forma de una
radiación muy tenue distribuida por todo el espacio. En 1965, Arno Penzias y
Robert Wilson, dos físicos que estaban probando una antena de comunicación
satelital, detectaron un ruidito persistente que no podían explicar. Éste
resultó ser el rastro del violento origen del Universo.
Hoy se llama radiación
de fondo, y sirvió para convencer a casi todo el mundo de la teoría del Big
Bang.
El modelo del Big Bang se
fue ajustando con los años. Por ejemplo, a principios de los años 80, los
cosmólogos (empezando por el físico Alan Guth) añadieron al modelo el concepto
deinflación para explicar los resultados de ciertas observaciones.
Según la hipótesis inflacionaria, en la primera fracción de segundo una fuerza
de repulsión muy intensa hizo que el embrión de Universo pasara de un tamaño
menor que el de un átomo al de una toronja en un tiempo brevísimo. Este modelo
inflacionario resolvía tan bien las dificultades de la teoría original
del Big Bang que no tardó en convertirse en el favorito de los
cosmólogos.
El 15 de octubre de 1998 el telescopio Keck II, situado en la cima del
volcán Kilauea, en Hawai, escudriñaba un retazo de cielo en el área de la
constelación de Pegaso. Hacía unas semanas, los científicos del Proyecto de
Cosmología con Supernovas (Supernova Cosmology Project), dirigido
por Saul Perlmutter, habían tomado fotos de las galaxias de la misma región
como referencia.
En astronomía, mirar lejos es mirar al
pasado. La luz, viajando a 300 mil kilómetros por segundo, tarda cierto tiempo
en llegar a la Tierra desde sus fuentes: ocho minutos desde el Sol, unas horas
desde Plutón, unos años desde las estrellas más cercanas, 30 mil años desde el
centro de nuestra galaxia y muchos miles de millones de años desde las galaxias
más lejanas. La luz de Albinoni y su galaxia, por ejemplo, llegó al espejo del
telescopio Keck II 10 mil millones de años después de producirse la explosión.
En las ciencias, como en la vida, las cosas tienen muchas facetas. El efecto de aceleración del Universo nos pone ante un problema el de buscar al responsable pero al mismo tiempo resuelve otro. Porque el efecto de aceleración cósmica requiere energía en cantidades. Entonces podemos reconciliar por fin el modelo inflacionario con las observaciones. La constante cosmológica es una propiedad intrínseca del espacio, es decir, el espacio simplemente es así y se acabó.
Con el descubrimiento de la expansión acelerada y la energía oscura las cosas han cambiado. El Universo seguirá expandiéndose para siempre hasta que desde la Tierra no veamos ya otras galaxias por haber aumentado tanto las distancias que su luz ya no nos alcance.
Pero nuestra propia galaxia seguirá acompañándonos, por así decirlo. Las estrellas que la componen seguirán unidas por la fuerza gravitacional, como también seguirán unidos los planetas a sus estrellas.
Conclusión.
Durante
el último cuarto del siglo XX se ha producido un enorme avance en nuestra
comprensión del universo. De hecho, por primera vez en la historia, ha sido
posible abordar algunas cuestiones cosmológicas, tales como la evolución y el
contenido del universo, de una manera científica, basada en observaciones
contrastables. Hoy creemos que el universo ha pasado por una etapa singular
hace unos 13.700 millones de años, conocida como Big Bang, a partir de la cual
ha evolucionado hasta la situación actual.
La etapa
del Big Bang hace que exista una conexión profunda entre física de partículas y
cosmología, lo ocurrido en esa etapa afecta de manera crucial a la evolución
posterior del universo.
Reflexión.
Elegí este
tema porque en lo personal la creación y evolución del
universo me gusta es uno de los temas de mi preferencia, me suena muy
interesante saber como todo tiene un inicio y sus evoluciones, las
investigaciones que han sido sobre el universo. El iniciar con esta actividad
me fue muy agradable ya que me gusta investigar por ello y no tuve problemas
con la realización de resumen, en mi trabajo se realiza mucho
el análisis de documentos y conclusiones. Me agrado mucho esta
actividad y saber cosas nuevas y los avances de la historia del universo.
