Ciencia

La expansión acelerada del Universo y el problema de la energía obscura

Michel Alejandra Olguín Lacunza /Diana Rojas

La energía obscura, ese elemento misterioso que permea el espacio cósmico y que ha puesto de cabeza a físicos, astrofísicos y cosmólogos, se le atribuye el hecho de que la expansión del Universo acelere actualmente, descubrimiento que les valió el Premio Nobel de Física 2011 a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, expuso Vladimir Ávila Reese, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM.

Al respecto, el entrevistado manifestó que de acuerdo a las observaciones, el Universo se expandió cada vez más lento (frenando) pero después de un poco más de la mitad de su edad actual empezó a acelerarse.

Aparentemente, porque pasó a dominar en la densidad de materia-energía del Universo una componente repulsiva, algo que funciona a la inversa de la materia que es siempre atractiva por la gravedad que produce.

95 por ciento del Universo es invisible

Un gran conjunto de observaciones astronómicas muestra que en la época actual esta componente repulsiva contribuye ya con el 70 por ciento de la densidad de materia-energía del Universo, es decir domina.

Otro 25 por ciento corresponde a aquello que llaman materia obscura (produce gravedad pero no brilla y no interactúa con la radiación), y sólo un cinco por ciento corresponde a la materia ordinaria, la que forma personas, planetas, estrellas, galaxias, etc. ¡Un 95 por ciento del Universo actual es en realidad invisible!

Hasta el momento, no sabemos exactamente qué es la energía obscura, pero la comunidad científica ha hecho múltiples propuestas, dijo. “Son las observaciones a través de grandes proyectos astronómicos las que ayudarán a dilucidar cuál de las propuestas es la correcta”.

De acuerdo a las restricciones actuales, añadió Ávila Reese, las propiedades de la energía obscura se explican bien con la famosa constante cosmológica, propuesta hace casi 100 años por el físico Albert Einstein.

De acuerdo con este científico alemán, se necesitaba de una componente repulsiva para mantener un universo estacionario y Einstein la introdujo en sus ecuaciones como una propiedad geométrica del espacio-tiempo.

En realidad, pronto se supo que el Universo no es estático por lo que Einstein dijo que la constante cosmológica fue el peor error de su vida. No obstante, este error trascendió como un gran acierto en el contexto actual de la cosmología, afirmó.

 

La constante cosmológica

En palabras del investigador universitario, las propiedades que tiene la constante cosmológica en la ecuación de campo de Einstein pueden corresponder a un medio físico repulsivo, y ese medio se conoce de la siguiente forma: el vacío cuántico, mismo que se invoca para explicar la etapa inicial del Universo, cuando éste se expande desenfrenadamente por la acción de dicho medio.

Generalmente, se propone que todo el vacío cuántico decae en partículas y campos reales pero si quedase algo, éste podría empezar a dominar en el Universo actual pues su densidad se mantiene constante con la expansión, mientras que la densidad de la materia y radiación decrecen rápidamente al aumentar el volumen.

El problema es que según las observaciones, esa fracción de vacío que quedó al principio como tal es ridículamente pequeña (aunque ya en “nuestra” época es la que dominaría). A los físicos no les convence los ajustes muy finos y las casualidades antrópicas, enfatizó.

Por eso es que han surgido múltiples propuestas alternativas, como diferentes tipos de campos escalares, para intentar explicar ese medio que acelera la expansión del Universo en sus etapas tardías.

También se proponen modificaciones a la Teoría General de la Relatividad, la cual, más que tratarse de un medio, podría ser una propiedad intrínseca del espacio-tiempo la que produce el cambio en la expansión de frenada a acelerada, concluyó.

Deja tu comentario

Comentarios