El
lado oscuro del universo
Introducción
Dos
niños recostados en un parque observando a las estrellas, uno le pregunta al
otro ¿a qué estrella le pedirás tu deseo?, éste le responde a la más grande
porque está más cerca de mí. ¿Y tú? Yo se lo pediré a la más pequeña, ¿por qué?
le pregunta su amigo, porque está más cerca del universo.
Para
los astrónomos, científicos e investigadores -quienes de forma permanente se
dedican al estudio y conocimiento del universo- fue una noticia impactante
poder comprobar que la “vía láctea dejó de ser lo único que existe en el
universo”.
Y
tal vez, la cotidianidad de nuestra vida, el exceso de trabajo y de estrés, las
comidas rápidas, las familias desintegradas, la responsabilidad o
irresponsabilidad según sea el caso y el gigantesco avance de la tecnología; han
disminuido nuestra calidad de asombro ante descubrimientos como éste, pero
hemos de reconocer que en algún momento de nuestra existencia nos hemos detenido
para observar el firmamento y preguntado: ¿qué tan lejos se encuentran las
estrellas de nosotros? ¿por qué razón unas brillan más que otras? ¿Cuál es el
principal componente del universo?
En este documento revisaremos la
expansión acelerada del universo, el patrón de luminosidad, la energía oscura
y/o fantasma del universo, y de groso modo el modelo inflacionario, la ley de
Hubble y la enorme aportación que hace al mundo con sus investigaciones.
Desarrollo
La teoría
más conocida sobre el origen del universo se centra en un desastre cósmico sin
igual en la historia: el Big Bang. Esta teoría surgió de la observación
del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en
todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza
explosiva.
Antes del
big bang, según los científicos, el universo incluida toda su materia y
radiación, estaban comprimidas en una masa densa y caliente a tan solo unos
pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que
existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
Para
llegar a estas conclusiones tenemos que tomar en cuenta la radiación de fondo
(1965, Arno Penzias y Robert Wilson) que sirvió para convencer a casi
todo el mundo de la teoría del Big Bang. Alan Gurth añadió a este modelo el
concepto de la inflación para
explicar ciertas observaciones.
La
hipótesis de la teoría inflacionaria dice que en la primera fracción de segundo
una fuerza de repulsión muy intensa hizo que el centro 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.
Predicciones
Una de las
predicciones más importantes del modelo inflacionario concierne a la geometría
del espacio y caben tres posibilidades:
* Si el
espacio es plano (postulados
de la geometría euclidiana- geometría plana), los ángulos de un triángulo
trazado entre cualesquiera tres puntos sumarán 180 grados (esperanza de
Einstein, antes de 1916, cuando publicó la teoría general de la relatividad), y
de ésta, parten dos posibilidades más.
* Si el
espacio tiene curvatura positiva,
como una esfera, los ángulos de un triángulo suman más de 180 grados.
*Si tiene curvatura negativa, como una
silla de montar, menos.
Todo depende de cuánta
materia y energía contenga el Universo.
El asunto es importante
porque de la cantidad de materia, energía y densidad, dependía también que el universo
siguiera expandiéndose para siempre o de que un día la expansión se detuviera y
se invirtiera.
Para mediados de la
década de los 90 la cosmología se sostenía bajo la teoría del modelo inflacionario, apoyada por los
estudios de radiación de fondo que corrobora por medio de la observación que el
universo era de geometría plana, y toda vez que la suma de la materia y energía
no alcanzaban para producir esa energía plana, concluyeron los cosmólogos que
había un faltante del 75% aproximadamente de materia y energía, pero no sabían
dónde estaba.
Patrón de luminosidad
En 1998 Científicos del
Proyecto de Cosmología con Supernovas, dirigido por Saúl Perlmutter, apoyados
por el telescopio Keck II, observaron que en una galaxia había aparecido un
punto brillante. Era una supernova -estrella que hizo explosión-, a la
que llamaron Albinoni y para medir su luminosidad, así como el corrimiento al
rojo de la galaxia en la que se localiza, los investigadores usaron el Telescopio
Espacial Hubble, además del Keck II.
Las supernovas producen destellos de luz intensísimos (intrínseco) y se
caracterizan por un rápido aumento de la intensidad luminosa hasta alcanzar una
magnitud absoluta mayor que el resto de la galaxia.
Hoy en día, las
supernovas Ia son el patrón más usado para determinar distancias a galaxias muy
lejanas. Los dos equipos de cosmología con supernovas comparan la distancia de
las supernovas Ia que descubren con el corrimiento al rojo de sus galaxias para
estudiar el pasado de la expansión del Universo.
Cabe también mencionar
que, algunas estrellas no muestran un brillo constante, sino que por el
contrario este cambia cíclicamente entre un máximo y un mínimo. Un ejemplo de
este tipo de estrellas variables son las denominadas Cefeidas Variables, que
cambian de tamaño y de brillo cíclicamente.
Expansión acelerada
En ese mismo año los equipos de Schmidt y Perlmutter después
de estudiar 40 supernovas que se veían 25% más tenues de lo que
correspondía a su corrimiento al rojo, determinaron que, si la expansión
del Universo se va frenando, deberían de brillar más y descartando posibles
fuentes de error, los investigadores anunciaron públicamente su conclusión:
la expansión del Universo lejos de
frenarse como casi todo el mundo suponía, se está acelerando.
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La
Cosmología se encuentra en verdaderos problemas, porque el Universo acelerado
tiene que ver con la gravedad. Ésta es una fuerza de atracción que se supone
que tiende a frenar la expansión del universo. Entonces, ¿Qué componente la
está acelerando?
Al
responsable de esta acción, aunque no se sepa qué es, se le llamo energía
oscura, capaz de superar la fuerza gravitacional. Así que por fin después de
todos estos estudios se puede conciliar este suceso con el modelo
inflacionario. Pero, ¿qué es la energía oscura?
Dos probabilidades
Antes de 1929 todo el mundo
creía que el universo era estático, pero cuando la teoría general de la
relatividad mostró que no podía ser así, existieron dos probabilidades:
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**Constante cosmológica
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**Quintaesencia
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Propiedad intrínseca del espacio, que pudo haber causado la inflación
cósmica.
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Energía oscura que proviene de un nuevo tipo de campo, parecido
a los campos eléctricos y magnéticos.
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No cambia con la expansión del universo
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Acelera la expansión del universo menos que la constante
cosmológica
(hipótesis)
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No interactúa con la materia
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Si podría interactuar con la materia
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No cambia de valor en distintas regiones
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Si podría cambiar de valor
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En la teoría de la relatividad todos los campos producen
atracción gravitacional, por contener energía
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Su energía produce repulsión gravitacional.
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De cualquier forma,
una expansión acelerada no entra en contradicción frontal con la formulación
original de la Teoría General de la Relatividad que ya ocasionó en su tiempo
una polémica entre Albert Einstein, quien en un tiempo introdujo la constante
cosmológica en su ecuación de campo retirándola después de que Hubble descubrió
que la expansión del universo se acelera.
Seguramente,
los nuevos telescopios, tanto terrestres como espaciales que se están
construyendo serán las herramientas que apoyarán a los científicos e
investigadores a descubrir la verdad sobre la energía oscura.
¿Cómo acabará el universo?
Si el universo sigue
expandiéndose ¿nuestro planeta también perderá a su sol y sus estrellas? No. Los sistemas unidos bajo la
fuerza gravitatoria – como el nuestro- no están en expansión - el efecto
gravitatorio local domina a la expansión-.
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Conclusión
Para todas las personas, desde
todos los tiempos, ha sido relevante conocer el origen de su raza, planeta,
mundo y universo. Pero dada la falta del hábito de la lectura en nuestro país,
los conocimientos previos acerca de lo que deberíamos de conocer son pobres,
escasos y sin fundamentos. De tal forma que gracias a esta actividad me atreví
a buscar varias fuentes de información a partir del artículo de Régules, S.
(2003). El lado oscuro del universo, para elaborar este texto académico.
Y bueno, a pesar de que todos hemos
escuchado hablar acerca de la teoría del Big Bang y la gran mayoría sabemos que
esta teoría fue el origen del universo, haber leído las posibles consecuencias
de la expansión del universo, que el universo tiene una edad finita y que la
energía oscura y/o energía fantasma está provocando la aceleración de esa
expansión, me tiene verdaderamente asombrada. Pero me regala cierta
tranquilidad el hecho de saber que nuestro planeta gracias a la fuerza
gravitacional seguirá viajando unido, ¿a dónde no lo sé? La única seguridad que
tengo es que en muchos millones de años el universo se acabará y contra eso no
puedo hacer nada. Por lo tanto, me concientizare en cuidar el espacio geográfico
que está a mi alrededor.
Bibliografía
Reflexión
De entre los artículos propuestos por la universidad para realizar
esta actividad, considero que el de menor dominio público es el lado oscuro del
universo y al tener conocimientos previos escasos en este tema, aproveché la
oportunidad para instruirme un poco sobre el universo -independientemente de
que fue el artículo que más me gustó-. Fortalecí el tema leyendo varias fuentes
de información para poder realizar esta tarea. Asimismo, me hizo reflexionar
sobre el comportamiento que tenemos los seres humanos en las pocas o nulas
acciones que implementamos para cuidar y mantener los espacios en los que nos
desarrollamos.
De donde partiste para
escribir
Primeramente, realice una lectura exploratoria al artículo "el
lado oscuro del universo", en seguida remarque las ideas principales del texto,
cuando tuve la necesidad de ampliar el conocimiento o clarificar algunos conceptos
me apoyé en imágenes que busqué de fuentes fiables y agregué información y/o
imágenes a mi borrador, finalmente revise la captura y fui corrigiendo algunos nexos
y checando la fluidez en el momento de escribir.
