sábado, 23 de abril de 2016

El Lado Oscuro del Universo

  • Si una luz en la oscuridad brilla mucho, ¿está más cerca de nosotros que uno que brilla poco?, ¿Qué tal si está lejos pero su brillo es demasiado intenso?, para saber esto, los grandes científicos hacen una medición de la luminosidad emitida por tal luz.
  •  El que un objeto brille con tal o cual intensidad se debe a la distancia que se encuentre desde el punto de observación, para poder conocer esta distancia se utiliza un “patrón de luminosidad”, es decir, se busca un objeto del que ya se tenga conocimiento “cuanto brillo emite”, se hace una comparación entre sus brillos y de esta manera se puede conocer la luminosidad y por ende la distancia a la que se encuentra.

En 1929 el astrónomo estadounidense Edwin Hubble calculó la velocidad a la que se movían unas 90 galaxias (en aquel entonces llamadas “nebulosas espirales”) y comparó sus datos con los tomados por otros astrónomos. Para medir la velocidad utilizó el primer patrón de luminosidad-estrellas de brillo variable llamadas “cefeidas”.

Resultó que conociendo la velocidad de las galaxias también se puede saber con qué velocidad se alejan o se acercan a nosotros. Si bien del Efecto Doppler sabemos que es “el sonido acercándose y/o alejándose de nosotros”, el Efecto Doppler Relativista1 vendría siendo lo mismo pero en lugar del sonido, hablamos de la luz.
Ahora bien, de acuerdo a esto, la luz de una galaxia se ve más roja al alejarse y más azul al acercarse. Al grado de enrojecimiento se le llama Corrimiento al Rojo2, y su inverso Corrimiento al Azul2, y esto se puede medir observando el espectro de la luz que viene de una fuente sencilla3.

Con esto, descubrieron que todas las galaxias, a excepción de las más cercanas, se estaban alejando entre ellas, o sea, presentaban “Corrimiento al Rojo”.

De aquí surge la teoría del Bing Bang, ¿cómo? Bueno, si ahora se descubrió que las galaxias se están alejando, quiere decir que alguna vez tuvieron que estar juntas, muy, muy juntas y muy, muy calientes, no como galaxias, sino como una densa masa de materia y energía y en algún momento empezaron a separarse. A este modelo lo llamaron “Hipótesis Inflacional” (vayan ustedes a deducir porqué).

Con este modelo inflacionario se vienen tres posibilidades acerca de la “forma” del universo4 en relación a la materia y la energía:

1.- El universo tiene forma de “o”: hay mucha materia y energía, la gravedad no dejará de “jalar” el espacio y todo se colapsará, será como un “Big Bang Regresivo”, que recibe el nombre de Big Crunch (La Gran Machaca).


2.- El universo es Plano: hay un equilibrio entre  la materia y la energía, el universo aunque se siga expandiendo lo hará despacio.



3.- El universo tiene forma de “n”: hay poca materia y energía, la gravedad no “jala” nada y todo el espacio se expande a mayor velocidad, y se “cae” como un hot-cake gigante en una palita, y entonces ¡toda la materia (estrellas, planetas, soles…) se desintegrará, enfriará y el universo morirá! a esto se le llama Big Chill (El Gran Enfriamiento).

Pero, si en todas las hipótesis el universo se está expandiendo, ¿dónde está lo que ya se ha separado con anterioridad?, según los investigadores, aún falta por “encontrar” un 75% de éste.

En 1998, los científicos del Proyecto de Cosmología con Supernovas hicieron varias tomas de la misma región en la cima del volcán Kilauea, en Hawaii con el telescopio Keck II, al comparar las tomas se dieron cuenta de un pequeño punto brillante que aparecía en las últimas tomas, era una Supernova; una estrella que hizo explosión hace miles de millones de años, esto lo supieron al medir su luminosidad con el Telescopio Espacial Hubble, lo cual la puso en un tipo de Supernova Ia, con un grado de Corrimiento al rojo de 1.2 y fue llamada Albinoni.

Este tipo de Supernovas (Ia) son el patrón más usado para medir distancias de galaxias muy lejanas, puesto que son muy intensas, lo que permite verlas desde muy lejos, y todas alcanzan aproximadamente el mismo brillo intrínseco.

La luz de Albinoni y su galaxia llegó al espejo del telescopio Keck II 10 mil millones de años después de producirse la explosión.

En 1998 este equipo de científicos junto con el Equipo de Búsqueda de Supernovas de Alto Corrimiento al Rojo habían estudiado unas 40 supernovas que habían estallado entre 4000 a 7000 millones de años atrás. Estas se veían un 25% mas tenues de acuerdo a su Corrimiento al rojo en caso de que la expansión del universo se fuera frenando.

Si bien hicieron varios cálculos para poder comprobar los resultados llegaron a la conclusión de que en lugar de que la expansión del universo se estuviera frenando, ¡se estaba acelerando!

Esto, obviamente viene a desmoronarnos la mínima idea que nos habíamos hecho sobre la edad del universo, ya que suponíamos que la gravedad estaba frenando la expansión y si no es así, entonces el universo es mas “viejo”.

Claro que sabemos que es NUESTRA gravedad la que ejerce la fuerza para frenar la expansión de NUESTRO universo, y si nuestra gravedad frena la expansión, ¿cómo es que se está acelerando? ¿es que acaso hay otro universo al lado de nosotros mucho más grande y que trata de “comernos”? porque para que se pueda oponer nuestra fuerza de gravedad se necesita otra mayor, ¿verdad? 

Entonces hay más energía perdida por ahí de la que hemos “visto”, y si hay más energía quiere decir que ésta se suma a los cálculos que se habían hecho sobre la forma del universo y que en todo caso nuestro universo es plano, como lo habíamos mencionado en el modelo inflacionario.

Cuando Hubble descubrió la expansión del universo, Einstein había añadido a sus ecuaciones un término donde se representaba una “fuerza de repulsión gravitacional” y así se podía mantener quieto el universo, la había llamado Constante Cosmológica, pero apenas entró Hubble con su descubrimiento, la retiró.

Cuando se empezó a hablar del Big Bang, la constante cosmológica volvió a tener cabida y esto podría ser la fuerza que está ganándole a la fuerza gravitacional, sería lo que está haciéndole competencia a la gravedad.

La Constante Cosmológica una propiedad intrínseca del espacio, o sea que es así ¡porque si!. es aquello como si en el universo quitaras toda la materia que hay en él, siempre seguirá habiendo “algo”, una pequeña señal, una pequeña energía que ya no puedes hacer mas pequeña, por ejemplo cuando te encierras, aíslas y tapas los oídos para no escuchar nada y efectivamente oyes “la nada”. Esa podría ser la explicación de esa energía que no vemos, la energía “oscura”. La “Energía Oscura” podría ser lo que algunos cosmólogos llaman la “Quintaesencia5, el éter, la energía que no ves, la Energía Oscura.

Esta constante cosmológica sería lo contrario a la teoría de la relatividad que dice que toda materia produce atracción gravitacional, por lo tanto “jala”, pero la quintaesencia produce repulsión gravitacional, por lo tanto lo “avienta”.
Entonces si la hipótesis es verdadera, la constante cosmológica ayuda a que se expanda el universo más rápido y nuestro fin se haga inminente, puesto que llegará un momento en que se produzca un Big Rip (la gran ruptura) donde la gravedad ya no soportará a la quintaesencia y se rompa todo nuestro universo.

  • Así que respondiendo a las preguntas que se te están generando en la cabeza:

1.- SÍ, el mundo se va a acabar, todo lo que conoces se va a destruir y nuestro planeta quedará reducido a lo que conoces como ¡NADA! y

2.- NO, no te va a doler porque para que esto suceda faltan muchos miles de millones de años y ni tú, ni yo, ni la tierra vamos a existir.



Referencias:
La idea principal del texto fue tomada de la lectura de Sergio de Régules y mis aportes de investigación en la web.

2.- Corrimiento al rojo y corrimiento al azul https://es.wikipedia.org/wiki/Corrimiento_al_rojo



PD 1: Espero que este tema te resulte tan interesante como me lo ha parecido a mi, la verdad me costó mucho trabajo empezarlo pues eran demasiadas hojas por leer, pero una vez que empecé ya no pude detenerme.
PD 2: Cada punto (viñeta) corresponde a Introducción, Desarrollo y Conclusión.

Gracias  =)