Científicos del Space Telescope Science Institute han conseguido afinar las mediciones del telescopio espacial Hubble hasta determinar un índice de expansión del universo con un margen de error menor al 5%. Acercarnos al conocimiento de este índice nos acercará también a la resolución de uno de los principales desafíos que tiene la física actual: determinar qué es la energía oscura. Se supone que esta energía, vaticinada por Einstein hace un siglo, es la que hace que el Universo se expanda venciendo la fuerza de la gravedad. Pero, aún hoy, los científicos no conocen mucho de ella. Por Yaiza Martínez de Tendencias Científicas.
e cree que la energía oscura es el componente del universo cuya gravedad repulsiva acelera la expansión de éste. Es decir, que es la fuerza que provoca que se expanda el universo.
Hace unos 80 años, Albert Einstein vaticinó su existencia, al señalar que, en el cosmos, debía haber una especie de "energía oscura" a la que llamó "constante cosmológica". En 1998, la energía oscura fue detectada por vez primera por dos grupos de astrofísicos.
A pesar de eso, aún hoy, no se comprende bien la naturaleza de la energía oscura, por lo que conocerla a fondo sigue siendo uno de los principales desafíos de la física.
La última novedad a este respecto la encontramos en el HUBBLESITE, la web del telescopio espacial Hubble, que lleva en órbita desde 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y de la ESA.
Margen de error reducido
En un comunicado del citado sitio se explica que una observación del Hubble ha permitido afinar las medidas del índice de expansión actual del universo, hasta alcanzar una precisión tal que el margen de error es menos del 5%.
Este nuevo valor para la tasa de expansión -que se conoce como constante Hubble (en honor al científico Edwin Hubble que la midió por vez primera hace casi un siglo)- sería más exacto que los de los cálculos anteriores de la constante realizados por el satélite WMAP, y que en 2006 permitieron determinar que la constante Hubble tenía un valor de 70 kilómetros por segundo por megapársec (el pársec es una unidad de longitud utilizada en astronomía).
Ahora, el Hubble se ha acercado un poco más a la verdad: el Universo se expande a una velocidad de 74,2 kilómetros por segundo por megapársec (con un margen de error de ± 3.6). Este resultado sería más del doble de preciso que otros obtenidos anteriormente por este telescopio espacial.
En las mediciones del Hubble, llevadas a cabo por el Equipo SHOES y dirigidas por Adam Riess, del Space Telescope Science Institute y de la Universidad Johns Hopkins, se aplicaron una serie de correcciones con el fin de perfilar y reforzar la construcción de una "escala de distancia" cósmica de mil millones de años luz de longitud, que ha sido utilizada por los astrónomos para determinar el índice de expansión del universo.
Gracias a dichas correcciones, los astrónomos han podido suprimir los errores sistemáticos que se producen inevitablemente al comparar las medidas procedentes de diversos telescopios.
Mediciones lejanas
Los científicos explican que, en concreto, la nueva escala de distancia cósmica se basó en observaciones del Hubble sobre las Cefeidas -una clase particular de estrellas variables cuya luminosidad varía rítmicamente con un período muy regular- en las partes del infrarrojo cercano del espectro electromagnético en las que estas estrellas indican mejor las distancias que en las longitudes ópticas de onda.
El equipo SHOES utilizó la Cámara de Infrarrojo Cercano de Hubble, el Espectrómetro Multiobjeto (NICMOS) y la Cámara Avanzada para Estudios (ACS) para observar un total de 240 estrellas variables Cefeidas en siete galaxias.
Una de estas galaxias fue la NGC 4258, cuya distancia fue determinada con gran precisión a través de observaciones con radio-telescopios. Las otras seis galaxias albergaron recientemente supernovas de Tipo Ia, que son indicadores de distancia fiables para medidas incluso más lejanas en el universo.
Las supernovas de Tipo Ia explotan todas con casi la misma cantidad de energía y, por tanto, el mismo brillo intrínseco.
Todas estas mediciones permitieron establecer que, desde el momento en que el Universo tenía 380 mil años de antigüedad y hasta ahora, éste se ha expandido a una velocidad muy cercana a la determinada por Riess y sus colaboradores.
Los científicos esperan que, en algún momento, las mediciones de Hubble permitan establecer un índice de expansión del universo con un margen de error del 1%. Cuanto más se acerquen a la verdadera velocidad de esta expansión, más cerca estarán de conocer qué es la energía oscura.
Desafío al Big Bang
En un principio, los astrónomos pensaban que la expansión del universo había tenido su origen en el Big Bang o gran explosión inicial, que dio lugar a toda la materia del universo.
Sin embargo, al observarse con claridad desde la última década del siglo pasado que la expansión del universo sufre una aceleración o velocidad de separación de las estrellas cada vez mayor -en lugar de ir reduciéndose como cabría esperar-, comenzó a especularse con una fuerza o energía que justificara esta expansión continua.
Para la cosmología física, esta energía oscura es una forma hipotética de materia que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión negativa, y que tiende a incrementar la aceleración de la expansión del Universo, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva.
No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura ya que, aunque ambas forman la mayor parte de la masa del Universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura es un campo que llena todo el espacio.
Los aspectos más técnicos de las mediciones de Reiss y sus colaboradores han aparecidos publicados en la revista especializada Arxiv.
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Materia oscura
Creemos que todo es energía. Que la materia es también energía. Que la materia puede transformarse en energía. Si la energía se condensa conforma la materia. La materia es energía concentrada más densa y menos activa que la energía.
Hay dos tipos de materia dependiendo de su grado de organización, de su actividad interna y de su temperatura: la materia visible o activa, organizada en forma de átomos que emite radiaciones y la materia fría, desenergizada o materia oscura, inactiva, no organizada en átomos y que no irradia energía electromagnética.
En otras palabras: La materia muy fría es materia inactiva, que le falta energía para organizarse en forma de átomos y/o que no emite radiaciones, por eso también es llamada materia oscura.
La materia visible es materia relativamente caliente o medianamente energizada, organizada en átomos, o sea la materia conocida, es materia activa que emite radiaciones, no solo luz, como la emitida por los astros, sino todo tipo de ondas electromagnéticas y esta energía viaja por el espacio en todas las direcciones, es decir cubriendo el espacio tridimencionalmente.
Es lógico que el espacio cercano al conjunto material conocido donde nosotros habitamos esté muy saturado de la energía radiante emitida por el universo visible y que el espacio periférico más externo, más distante, más grande, más frío y más oscuro, presente menos densidad de radiación.
Allá en el espacio exterior frío, posiblemente a temperaturas más bajas a las registradas por el fondo cósmico de microondas, está irregularmente dispersa la mayor cantidad de materia oscura, la que todavía no ha alcanzado a ser activada ni por la energía radiante emitida y enviada hacia allá por la materia activa, ni por la energía en gestación en el interior de sus múltiples agujeros negros donde se va concentrando esa materia fría y densa, en espera de su reactivación por suficiente acumulación de presión, calor y posterior explosión debida su actividad nuclear.
Una parte de la materia oscura está distribuida, en forma de nodos, como agujeros negros, y otra parte se encuentra libre como partículas subatómicas entre la materia visible, pero la mayor cantidad de materia oscura está localizada en el espacio más exterior, orbitando como una corteza irregular que envuelve y atrae la materia visible, gracias a su mayor masa.
En esa oscura y fría corteza exterior proliferan los agujeros negros, capturando la energía-materia que se escapa irradiada del universo visible.
No hay energía oscura
Creemos que NO existe la energía oscura, creemos que solo existe materia oscura, pero que es la misma materia conocida, los mismos componentes subátomicos, disponibles como materia prima para ser reactivados y construir átomos, y que mientras tanto son solo eso, materia prima, materia oscura, inactiva, fría y desenergizada, a veces compacta en los jóvenes agujeros negros y a veces muy poco densa e irregularmente dispersa como “micro polvo cósmico” de partículas subatómicas, tan sutil, escaso de masa y tan poco denso, que no logra interactuar con la materia visible.
No creemos que exista la antigravedad o fuerza repulsiva que sea la responsable de la expansión acelerada del universo.
El total de masa-energía del universo no puede contraerse y colapsar, porque orbita aceleradamente alrededor de su centro de gravedad con una fuerza centrifuga cada vez mayor, aceleradamente gracias al continuo aporte de energía que se incorpora como energía cinética al acelerado proceso expansivo del universo, ya sea que dicha energía, sea el resultado de la nueva transformación de materia oscura en materia visible y en energía o que también gran parte de esa energía, sea creada, en caso de que sea válida la gran herejía.
Las explosiones de los agujeros negros y de las supernovas reimpulsan alternativa y per
Materia oscura
Creemos que todo es energía. Que la materia es también energía. Que la materia puede transformarse en energía. Si la energía se condensa conforma la materia. La materia es energía concentrada más densa y menos activa que la energía.
Hay dos tipos de materia dependiendo de su grado de organización, de su actividad interna y de su temperatura: la materia visible o activa, organizada en forma de átomos que emite radiaciones y la materia fría, desenergizada o materia oscura, inactiva, no organizada en átomos y que no irradia energía electromagnética.
En otras palabras: La materia muy fría es materia inactiva, que le falta energía para organizarse en forma de átomos y/o que no emite radiaciones, por eso también es llamada materia oscura.
La materia visible es materia relativamente caliente o medianamente energizada, organizada en átomos, o sea la materia conocida, es materia activa que emite radiaciones, no solo luz, como la emitida por los astros, sino todo tipo de ondas electromagnéticas y esta energía viaja por el espacio en todas las direcciones, es decir cubriendo el espacio tridimencionalmente.
Es lógico que el espacio cercano al conjunto material conocido donde nosotros habitamos esté muy saturado de la energía radiante emitida por el universo visible y que el espacio periférico más externo, más distante, más grande, más frío y más oscuro, presente menos densidad de radiación.
Allá en el espacio exterior frío, posiblemente a temperaturas más bajas a las registradas por el fondo cósmico de microondas, está irregularmente dispersa la mayor cantidad de materia oscura, la que todavía no ha alcanzado a ser activada ni por la energía radiante emitida y enviada hacia allá por la materia activa, ni por la energía en gestación en el interior de sus múltiples agujeros negros donde se va concentrando esa materia fría y densa, en espera de su reactivación por suficiente acumulación de presión, calor y posterior explosión debida su actividad nuclear.
Una parte de la materia oscura está distribuida, en forma de nodos, como agujeros negros, y otra parte se encuentra libre como partículas subatómicas entre la materia visible, pero la mayor cantidad de materia oscura está localizada en el espacio más exterior, orbitando como una corteza irregular que envuelve y atrae la materia visible, gracias a su mayor masa.
En esa oscura y fría corteza exterior proliferan los agujeros negros, capturando la energía-materia que se escapa irradiada del universo visible.
No hay energía oscura
Creemos que NO existe la energía oscura, creemos que solo existe materia oscura, pero que es la misma materia conocida, los mismos componentes subátomicos, disponibles como materia prima para ser reactivados y construir átomos, y que mientras tanto son solo eso, materia prima, materia oscura, inactiva, fría y desenergizada, a veces compacta en los jóvenes agujeros negros y a veces muy poco densa e irregularmente dispersa como “micro polvo cósmico” de partículas subatómicas, tan sutil, escaso de masa y tan poco denso, que no logra interactuar con la materia visible.
No creemos que exista la antigravedad o fuerza repulsiva que sea la responsable de la expansión acelerada del universo.
El total de masa-energía del universo no puede contraerse y colapsar, porque orbita aceleradamente alrededor de su centro de gravedad con una fuerza centrifuga cada vez mayor, aceleradamente gracias al continuo aporte de energía que se incorpora como energía cinética al acelerado proceso expansivo del universo, ya sea que dicha energía, sea el resultado de la nueva transformación de materia oscura en materia visible y en energía o que también gran parte de esa energía, sea creada, en caso de que sea válida la gran herejía.
Las explosiones de los agujeros negros y de las supernovas reimpulsan alternativa y permanentemente el movimiento de rotación expansiva del Universo en su conjunto.
Esas mayores concentraciones de energía oscura localizadas irregularmente en la periferia, orbitando también aceleradamente en el espacio más exterior, ayudan a la expansión acelerada del universo conocido, arrastrando hacia afuera, por efecto de la gravedad al conjunto menor de materia-energía visible que nos rodea y que está localizado más cerca del centro del Todo.
Se contradicen en muchas cosas los amigos del big bang y los creacionistas, al afirmar que el universo no tiene centro porque explotó simultáneamente en todas partes. A ellos les preguntamos: Entonces fue un punto el que explotó o fueron varios puntos. Si para ellos el universo es finito debe tener un centro como lo tiene todo lo que es finito.
La materia oscura muy densa como la de los agujeros negros no puede ocupar o saturar uniformemente todo el espacio vacío porque no sería posible la falta de fricción que viabiliza los movimientos orbitales de los cuerpos celestes. Sin vacío y sin inercia nada orbitaría.
Si es válida la “Gran Herejía” la energía se reproducirá siempre y si es válida la teoría del “Eterno Infinito” la energía-materia será infinita y siempre estará disponible. Y si no son válidas ninguna de las dos, será valida la “Teoría del Reciclaje Cósmico”.
Los agujeros negros y las supernovas son úteros cósmicos donde se acopian, gestan y/o reciclan las nuevas energías necesarias para la conquista futura del infinito, frío y oscuro espacio vacío.
El ciclo se repite indefinidamente, la cantidad de materia-energía visible será cada vez mayor y colonizará más el espacio infinito y así será durante el tiempo infinito.
La materia visible, actualmente activada por la energía es solamente el 4% del limitado universo aceptado por los amigos del big bang, y el cual es solamente lo poco que han podido ver por los telescopios. Falta mucho por descubrir.
Ya sea que la energía-materia sea infinita o que se reproduzca, porque sea valida la Gran Herejía, de todos modos el futuro del universo no será apocalíptico.
El universo crece y se va reciclando, por eso no habrá ni muertes térmicas ni desgarres. La materia y la energía tienen todas las propiedades físicas suficientes y necesarias para perpetuarse, ya sea creciendo o reciclándose.
La energía se reproduce ó la materia es infinita y/o se reciclan.
El universo conocido y visible será cada vez mas grande, cada vez se activará más materia oscura y se convertirá en materia activa, en materia visible y en energía, cada vez se iluminará más el infinito.
La cosmofísica, en la era de Einstein, ha permitido el posicionamiento de muchas interpretaciones cosmológicas propias de místicos y aficionados a la ciencia ficción, que la han sumergido en un laberinto de contradicciones y paradojas muy difíciles de resolver, a menos que se afiance toda una nueva corriente científica de pensadores e investigadores sensatos y anti-esnobistas que revolucionen paradigmas y reorienten el estudio del cosmos por el camino del descubrir científico, dejando de lado las modas y las corrientes excentricistas que menosprecian el sentido común y que erróneamente parece que han creído que lo más alejado de la lógica, les resulta ser “lo más sabio”, tal vez por ser lo más inentendible y lo más parecido a sus abstractas e incoherentes especulaciones de las corrientes de moda.
Cuando en el futuro, superemos la era Einsteiniana, comprobaremos y entenderemos varias verdades:
Que los axiomas deben continuar siendo la base del razonamiento. - Que todos los agujeros negros explotan. - Que los agujeros negros no se evaporan. - Que la materia oscura es la materia prima de la materia conocida. - La inexistencia de la energía oscura. - Sabremos que la energía se reproduce ó que es infinita. - Que todo lo infinito tiene que ser eterno. - Conoceremos el centro del Universo visible. - Que el universo es más grande de lo que siempre