El lado oscuro del Universo

o   Introducción

Cada vez que pensamos en nuestro planeta tierra o solo vemos algo pequeño, como una flor nos viene a la mente de donde vino a existir, una hermosa flor contiene distintos colores y formas. En nuestro universo hay millones de estrellas, planetas y galaxias, de donde vienen tan sorprendentes cosas.

En este tema veremos cómo desde hace años atrás existen dudas como esas, y como científicos han ido a lo largo del tiempo tratando de dar explicaciones y entender lo que es nuestro universo y más importante aún, nuestro hogar, la TIERRA.

Cuando pensamos en nuestro universo siempre vemos o nos damos la idea de que es oscuro y sin ninguna vida, pero al analizarlo más afondo nos llevamos la sorpresa de que está lleno de vida, de energía y de colores.

Es por eso que vamos a analizar todo lo que se ha llevado a cabo a fin de darnos explicaciones sobre el impotente universo y todas sus estrellas, como una misteriosa luz se descubrió y el efecto que puede tener en nuestro planeta como en todo el universo.

La luz de unas estrellas que explotaron hace miles de millones de años reveló recientemente que 75% del Universo está hecho de una forma de energía nunca antes detectada, que produce repulsión gravitacional y acelera la expansión del Universo. ¿Qué será?

Lado oscuro del Universo 

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. Cuando éramos niños todos sin saber física, supimos cuánto impulso imprimirles a las piernas para saltar de un lado al otro de un arroyo.

Los astrónomos usan el mismo método para determinar las distancias más grandes en el Universo, pueden medir luminosidades con toda precisión y saben exactamente cuánto se atenúa la luz con la distancia. Lo único que necesitan para saber a qué distancia se encuentra una galaxia es localizar en ella algún objeto cuya luminosidad intrínseca se conozca: un objeto que sirva como patrón de luminosidad.

Usando el primer patrón de luminosidad que sirvió para medir distancias intergalácticas —las estrellas de brillo variable conocidas como cefeidas— 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. Una moto que pasa suena más agudo cuando viene y más grave cuando se va. Por una razón parecida, la luz de una galaxia se ve más roja cuando ésta se aleja y más azul cuando se acerca. Los astrónomos de principios del siglo XX esperaban encontrar la misma proporción de nebulosas espirales en vez de eso descubrieron que todas, menos las más cercanas presentan corrimiento al rojo. Es decir, todas las galaxias se están alejando entre sí.

Cuando, en 1929, Hubble comparó los datos de corrimiento al rojo con los de distancia, se llevó el susto de su vida: los datos se acomodaban en una bonita recta, lo cual indica que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja y que la relación entre distancia y velocidad es una simple proporcionalidad directa: una galaxia al doble de la distancia se aleja al doble de la velocidad, una al triple, al triple. 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 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. A principios de los años 80, los cosmólogos añadieron al modelo el concepto de inflación para explicar los resultados de ciertas observaciones. 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.

Una de las predicciones más importantes del modelo inflacionario atañe a la geometría del espacio. Caben tres posibilidades. Si el espacio es plano los ángulos de un triángulo trazado entre cualesquiera tres puntos sumarán 180 grados.

Esto es lo que todo el mundo hubiera esperado antes de 1916, cuando Albert Einstein publicó la teoría general de la relatividad, que es la que usan los cosmólogos para describir la forma global del Universo. Esta teoría permite otras dos posibilidades insólitas: 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.

Si bien las observaciones indicaban que había tan poca materia que el Universo debía tener curvatura negativa, la teoría exigía que el cosmos fuera de geometría plana. De una cosa no cabía la menor duda: en cualquiera de los tres casos, la fuerza de gravedad —una fuerza de atracción, que tira hacia dentro, digamos— frenaba la expansión del Universo.

Para mediados de la década de los 90 la cosmología se encontraba en la siguiente situación:

·         Según el modelo inflacionario, el Universo debía contener suficiente materia y energía para que la expansión se fuera deteniendo sin nunca parar por completo (geometría plana).

·         Unos estudios de la radiación de fondo corroboraban observacional mente que el Universo es de geometría plana, y sanseacabó.

·         Los recuentos del contenido de materia y energía del Universo decían categóricamente que éstas no alcanzaban ni de lejos para producir la geometría plana que exigían el modelo inflacionario y los estudios de la radiación de fondo.

Por lo tanto, concluyeron los cosmólogos, faltaba una parte del Universo. De hecho, faltaba la mayor parte: alrededor del 75% de la materia o energía necesaria para explicar que el Universo cumple con una geometría plana. ¿Dónde estaba?

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 dirigido por Saul Perlmutter, habían tomado fotos de las galaxias de la misma región como referencia. Al comparar las nuevas imágenes con las de referencia, vieron que en una galaxia había aparecido un punto brillante. Era una supernova, una estrella que hizo explosión era justo lo que estaban buscando, la llamaron Albinoni.

Nueve días después, el grupo usó el Telescopio Espacial Hubble, además del Keck II, para medir la luminosidad aparente de Albinoni, así como el corrimiento al rojo de la galaxia en la que se localiza. Al cabo de varios días confirmaron que se trataba de una supernova con un corrimiento al rojo de 1.2, lo que indicaba que hizo explosión hace miles de millones de años.

Para 1998, los equipos de Schmidt y Perlmutter habían estudiado unas 40 supernovas que explotaron entre 4 000 y 7 000 millones de años atrás. Estos datos les bastaron para convencerse de que algo andaba mal con la cosmología del Big Bang. Las supernovas se veían 25% más tenues de lo que correspondía a su corrimiento al rojo si la expansión del Universo se va frenando. Luego de descartar posibles fuentes de error (como intromisiones de polvo intergaláctico) y de verificar que ambos equipos obtenían los mismos resultados, luego de devanarse los sesos por espacio de varios meses buscando explicaciones prosaicas, los investigadores anunciaron públicamente una conclusión nada prosaica: la expansión del Universo, lejos de frenarse como casi todo el mundo suponía, se está acelerando.

La edad del Universo se calculaba suponiendo que la gravedad frenaba la expansión. Si en vez de frenarse, se acelera, el cálculo cambia y el Universo resulta más antiguo. Pero la implicación más tremenda del Universo acelerado tiene que ver con el asunto de la gravedad. Ésta es una fuerza de atracción y, en efecto, tiende a frenar la expansión del Universo. Entonces, ¿quién la está acelerando?

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 cósmicas, de modo que hay más energía en el Universo de la que habíamos visto hasta hoy. Entonces podemos reconciliar por fin el modelo inflacionario con las observaciones. Aunque no sepamos qué es, esta nueva energía oscura añadida a los recuentos anteriores de materia y energía, completa la cantidad necesaria para que el Universo sea de geometría plana, como exige el modelo inflacionario. Pero, ¿qué es la energía oscura?

Existen dos posibilidades:

1.    Antes de 1929 todo el mundo creía que el Universo era estático. Cuando la teoría general de la relatividad mostró que no podía ser así, Einstein añadió a sus ecuaciones un término que representaba una especie de fuerza de repulsión gravitacional y que tenía el efecto de mantener quieto al Universo. Le llamó constante cosmológica. Cuando Hubble descubrió la expansión del Universo, Einstein retiró la constante cosmológica con cierto alivio. Pero su extraña creación reapareció, por ejemplo, en el modelo inflacionario del Big Bang, y ahora podría ser el origen de la fuerza de repulsión que le está ganando la partida a la atracción gravitacional. La constante cosmológica es una propiedad intrínseca del espacio, es decir, el espacio simplemente es así y se acabó. Si quisieras sacar toda la energía de una región, tendrías que extraer toda la materia, aislarla de fuentes de energía externas, eliminar todos los campos (eléctricos, magnéticos, gravitacionales). Pese a todos tus esfuerzos, quedaría en esa región una energía irreducible, inseparable del espacio como el huevo es inseparable de la mayonesa. Esa energía es la constante cosmológica y podría ser la explicación de la energía oscura.

2.    La energía oscura provenga de un nuevo tipo de campo, parecido a los campos eléctricos y magnéticos, al que algunos cosmólogos llaman quintaesencia. En la teoría de la relatividad todos los campos producen atracción gravitacional por contener energía, pero la quintaesencia produce repulsión gravitacional. La constante cosmológica, como propiedad intrínseca del espacio, no cambia con la expansión del Universo, no interactúa con la materia y no cambia de valor en distintas regiones. En cambio la quintaesencia sí podría interactuar con la materia y cambiar de valor.

El Universo se va a acabar o por lo menos se van a acabar las condiciones aptas para la vida  pero aún falta muchísimo. Si la energía oscura resulta ser de tipo energía fantasma, el final del Universo será muy distinto a lo que nos habíamos imaginado. Según el físico Robert Caldwell y sus colaboradores, llegará un día, dentro de unos 22 mil millones de años, en que la aceleración de la expansión del Universo empezará a notarse a escalas cada vez más pequeñas para producir un final que se llama Big Rip (el “Gran Desgarrón”). Mil millones de años antes del Big Rip, la energía fantasma superará a la atracción gravitacional que une a unas galaxias con otras y se desmembrarán los cúmulos de galaxias. Sesenta millones de años antes del fin, se desgarran las galaxias. Tres meses antes del Big Rip, el efecto alcanza la escala de los sistemas planetarios: los planetas se desprenden de sus estrellas. Faltando 30 minutos para el postrer momento, los planetas se desintegran. En la última fracción de segundo del Universo los átomos se desgarran. Luego, nada.

o   Conclusión

Con lo ya analizado vimos de como muchos científicos les surgieron dudas acerca de nuestro planeta, de su existencia a lo que fueron investigando cada vez mas hasta llegar a la conclusionde que nuestro planeta tiene la posibilidad de dejar de existir. Vimos diferentes teorías como la del bing bang ue nos llevaron a analizar con mas detenimiento las circunstancias en las que estamos.

Nuestro planeta tierra es maravilloso y cuenta con diferentes facetas, colores, tiempos y estaciones que no creo que ahiga existido de la nada y que no tenga ningún propósito, ni al menos una solo celula puede llegar a ser hecha por azar. Es sorprendente todo lo analizado, y como vimos nuestro universo no es oscuro, contiene diferentes formas y tamaños y hay energía. 

¿por que elegí este tema? lo que me llevo a elegir este tema son las diferentes teorias que existen sobre el universo y todas ellas se me hacen muy curiosas por analizarlas, cada argumento que tengan.

¿De donde parti para empezar a escribir? tome las ideas principales del autor y la informacion debida que se tiene que incluir, esos pequeños datos que tiene que tener para que el tema nop pierda el hilo.