La energia oscura y la expansion del universo.

La energía oscura y la expansión del Universo: “Expándete misterioso universo con el estupor de tus observadores queriendo saber qué es lo que te impulsa a ser más grande lo que eres y empequeñeciendo a los que ya son” El conocimiento que el ser humano tiene del universo se amplía en cada nueva era , pasando de un modelo de universo geocéntrico y estático a uno heliocéntrico y sin límites aparentes para llegar a la actualidad con un universo con dimensiones titánicas y plagada de más misterios que resoluciones ,más aun un universo que se expande, a cada segundo que pasa 1km de espacio en el cosmos se amplía unos cincuentometros ( -0.000000000000001 m) , es decir , el tamaño de un protón, puede parecer muy poco pero con el tiempo se hace sentir y por tanto es evidencia de que el Universo es muy viejo, una expansión de 13.700 millones de años., pero la cuestión de esta expansión es ¿Por qué se expande el universo? La expansión podría pensarse como una reliquia de la inercia del Big Bang o una especie de Primer Gran Motor que lo empuja a expandirse en sus extremos, a modo de similitud al Primer Motor de Aristóteles en su modelo cosmológico, pero si no hay un Primer Gran Motor la atracción gravitacional entre las galaxias debería frenar la expansión poco a poco, desacelerando la expansión, pero lo cierto es que el Universo se acelera en su expansión. Para averiguarlo primeramente los cosmólogos intentaron medir la distancia a la que se encuentran las galaxias muy lejanas, pues cuanto más lejos está un objeto brillante menor es su luminosidad aparente, por lo que si la expansión se está desacelerando las galaxias deberían aparentar ser más brillantes que si la expansión no frenara, ya que la luz se difuminaría en una superficie menor al estar más cerca. Pero el problema de este método es que cada galaxia es distinta y no se puede asegurar que son poco brillantes porque esta n muy lejos o porque emiten poca luz. Nos fue hasta que los cosmólogos hallaran un método más fiable: Las supernovas de Tipo Ia. Finalmente el problema fue resuelto: las galaxias no desaceleran sino que se están acelerando. Ante esa nueva evidencia de la aceleración de las galaxias ¿no deberían desacelerar por efecto de la gravitación o será que no se entiende muy bien la gravedad a grandes distancias? Para hallar una solución se recurre a la Relatividad General que aduce que el espacio es un ente dinámico que está determinado por la densidad y el tipo de energía que contiene ¿Es posible que el espacio se expanda aceleradamente en la Teoría de la Relatividad? Si, siempre que se tenga un tipo de energía que ejerza como motor, que apenas se diluya con la expansión y que domine la energía total del Universo. A este tipo de energía se la denomina Energía Oscura, un elemento que no se diluye a diferencia de la energía barionica acaba dominando a la larga, cuanto más grande se hace el Universo más energía oscura hay, y desde hace 7000 millones de años domina la expansión del Universo, siendo el 70 % de toda la energía del Cosmos. Por enigmática que parezca la energía oscura resulta que se parece a algo que ya se conoce: una energía del vacío, intrínseca al propio espacio. La física de partículas sabe cómo llenar ese vacío de energía con el campo de Higgs o las fluctuaciones de campo (leptones, quarks y neutrinos), pero el problema de llevar estas teorías al Universo real para explicar la presencia de la aceleración del cosmos es que aportan demasiada energía de la que está presente en las observaciones empíricas del Universo. O bien hay una cancelación con otras contribuciones que no se conocen o bien no se conoce nada de la gravedad. Quizás la energía oscura no sea una energía de gravitación estándar y es una nueva interacción dinámica denominada Quintaesencia o incluso cabe la remoto posibilidad de que no haiga energía oscura ni expansión acelerada y se están malinterpretando las pruebas que se tienen porque se vive en una zona del Universo peculiar del Cosmos que permite el desarrollo de tal como es y la conocemos. Por tanto es necesario más pruebas observacionales para saber qué es lo que está pasando en el Universo a gran escala. ¿Cómo será esto posible? A parte de las supernovas tipo Ia se tienen dos caminos a explorar para entender la aceleración del Universo y su relación con la energía oscura: 1. Oscilaciones acústicas de bariones: en el universo primitivo protones y electrones estaban libres y encarcelaban la luz en un gran plasma a altas temperaturas ( del orden de los billones de grados Celsius) , la gravedad comprimía zonas del plasma y que la radiación respondía presionando en sentido contrario, creando unas ondas de presión que se propagaban por todas partes, y una vez que el plasma se enfrió y la radiación pudo escapar estas ondas se congelaron comprimiendo la materia en esa zona , estas concentraciones de materia fueron la semilla para la formación de las galaxias luego de la edad oscura del universo. Relacionando donde están ahora y donde estaban antes a partir del estudio de la radiación cósmica de fondo de microondas se puede deducir de cómo evoluciono la expansión del Universo. 2. Formación de estructuras: La expansión del Universo afecta el tamaño de las estructuras que se pueden formar , cartografiando la materia en el Universo en un radio promedio de 500 millones de años luz a la redonda se tiene una huella de los procesos que se han producido a lo largo de la historia. 

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Por: Alejandro Sebastián von Heguer, Universidad Nacional de Lomas de Zamora, Buenos Aires.