Este documento resume los principales descubrimientos sobre la energía oscura en cosmología. Explica que la energía oscura compone el 75% del universo y es responsable de su expansión acelerada, contrariamente a lo que se pensaba originalmente. Aún se desconoce la naturaleza exacta de la energía oscura, pero juega un papel clave en determinar el futuro final del universo, ya sea a través de un Big Freeze o un Big Rip.
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Introducción
Desde la existencia del hombre racional, este se ha sumergido en una carrera
frenética por dar explicación a su origen y de los fenómenos naturales que lo
rodean, dando paso a la creación de la ciencia, la que deja de lado los
conocimientos empíricos, sobrenaturales y mágicos e implementa una”
metodología de observación, análisis y experimentación” sobre el objeto de
estudio.
La cosmología encargada del estudio del cosmos ha evolucionado a lo largo
del tiempo desentrañando grandes hallazgos; descubierto nuevo y más
complejo, uno de estos es el comportamiento del universo y sus componentes
que aun cuando se pensó que no había algo más en la receta se encontró un
“ingrediente secreto” que todos ignoraban pero que estaba ahí presente desde
el inicio de los tiempos y aun en la actualidad se encontraba dando forma a la
realidad, la energía oscura.
Y fue que observando el cielo, transitando por ideas, que se eran consideradas
verdades en esas épocas pero que fueron cuestionadas por científicos
revolucionarios que hicieron observaciones como Edwin Hubble que cambiaron
el curso de la física.
Un universo dinámico, en expansión y con un freno de gravedad incluido,
requiere inimaginables fuentes de energía para realiza el trabajo y ahí
interviene la energía oscura pero en magnitudes exactas tanto que permite
expandir al universo pero al mismo tiempo unir sus elementos en nuevos
planetas y cuerpos brillantes.
Entonces ¿Qué es? energía pura variable del universo parte de el y que
reacciona de acuerdo a la masa y fuerza ejercida sobre ella o una energía
constante que expande el universo con aceleración.
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Lo fundamental
El universo en su vasta extensión cuenta con cuatro grandes fuerzas y que se
creían eran únicas: la gravitación ¿Quién no recordara ese famoso hecho de la
manzana cayendo a los pies de Newton?, el electromagnetismo que solo afecta
a los cuerpos cargados eléctricamente y cuenta con dos lados opuestos,
nuclear fuerte que mantiene unidos los componentes del núcleo atómico y la
nuclear débil que afecta únicamente a los electrones.
Todo encajaba perfecto con la idea del universo estático donde se planteaba
que el universo era finito y donde solo podrían existir variaciones de lugar.
Edwin Hubble un estudiante fallido de derecho y amante de la
astronomía hizo grandes descubrimientos como fue la
observación de corrimiento al rojo de galaxias distantes y con
ello demostrar la expansión del universo. La ley de hubble
establece” que el corrimiento al rojo de una galaxia es
proporcional a la distancia a la que está”, lo que derrumbo la
idea del universo estático, poco después su descubrimiento
abriría paso a la teoría del big bang el origen del universo, que establece que
las galaxias en un tiempo más antiguo estuvieron más cercanas formando un
condesado de materia y energía que partía desde una singularidad formando
en un tiempo breve un espacio de propagación. Todo esto apoyado de la ley de
hubble y la teoría inflacionaria que mejoraba el modelo del bigbang.
La teoría inflacionaria propuesta por el físico y cosmólogo estadounidense Alan
Guth en 1981 sugiere que hubo un periodo de dilatación exponencial en el
Universo muy pre-primigenio además de darle una geometría al espacio pues
supone tres posibilidades, dos de esta propuesta por Albert Einstein en su
teoría general de la relatividad:
1. Universo plano: triangulo trazado en un plano donde sus ángulos
internos suman
180 grados y tiene
una curvatura
igual a 0.
2. Universo esférico:
triangulo trazado
donde sus
ángulos internos
suman más de
180 grados y tiene
una curva positiva
3. Universo silla de montar: triangulo con ángulos menores de 180 grados y
tiene curva negativa. (Blog, s.f.)
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Saber cuál es la forma del universo es importante porque nos dice si el
universo seguirá su expansión como en el modelo plano o silla de montar o se
detendrá como en el modelo de esfera y se invertirá, sin importar que modelo
fuera existe una constante, la gravedad, una fuerza de atracción que frenaría la
expansión del universo tarde o temprano.
El modelo plano era el más aceptado entre los cosmólogos pero tenía un
problema para ser plano se requería de más masa y energía de la que se
suponía contenía el universo, faltaba una pieza importante en el
rompecabezas y en un intento de explicar el universo Albert Einstein defendía
la idea del universo estático por ello en su teoría de la relatividad incluyo en sus
ecuaciones un término que llamo constante cosmológica que era una fuerza
“vacía” que ajusto para dar equilibro a la atracción de producía la gravedad en
la materia, pero con las observaciones de hubble de corrimiento al rojo lo
consideró su mayor error.
Energía oscura en todas partes
Los cosmólogos ahora sabían de la existencia de la “energía oscura”, la pieza
faltante para el modelo plano, ahora era necesario explicarla saber ¿Qué era?
Y ¿Cuánta se encuentra en el universo? Ya que no debe haber mas de la
necesaria pues impediría la formación de nuevas estrellas, pero si la suficiente
para ver sus efectos en la actualidad; por un lado existe la invención de
Einstein la constante cosmología que permite saber el comportamiento del
universo al “ajustarla” con valores dados pero que deja en incertidumbre
¿Cuánta energía oscura existe en el universo? Además otorgarle un “valor mas
alto al propuesto por Einstein la repulsión superaría la atracción y se aceleraría
la expansión cósmica” ( Jeremiah P. Ostriker y Paul J. Steinhardt,2001)
Algunos otros cosmólogos han optado por la quintaesencia ya que es dinámica
e interactúa con la materia además de ir evolucionando con el tiempo,
naturalmente puede ajustarse a lo que se observa hoy en día.
Es un hecho, la energía oscura compone el 75% del universo y es el
responsable de la expansión acelerada que sufre el mismo, lo contrario a lo
que se tenía previsto donde se decía que para el fin del universo la fuerza
gravitacional acabaría por contraer toda la masa cósmica volviéndola a su
estado original (big crunch), hasta que surgió la idea del universo estático
donde no cambiaria de tamaño y solo sus cuerpos celestes cambiarían de
lugar.
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Nada es Eterno.
Otra interrogante interesante para los cosmólogos es el final del universo pues
habiendo descubierto el origen y el comportamiento de la energía oscura
podrán dar una hipótesis acerca del final del universo aun que muchos no
necesitan de eso y proponen diversos escenarios finales.
El big freeze es uno de los más aceptados pues es el que mejor se adapta al
comportamiento que ocurre en el espacio, plantean que de seguir la expansión
el universo perderá brillo y calor convirtiéndolo en un lugar oscuro donde el
surgimiento de nuevas estrellas será escaso.
Por otra parte algunos cosmólogos defienden la teoría que en algún momento
será demasiada la energía oscura que abunde en el universo, superara a la
gravitacional y desgarrara a las galaxias, arrancara a los planetas de sus
sistemas solares a tal grado que incluso superara a la fuerza nuclear fuerte
destruyendo las partículas subatómicas todo en un big rip (gran desgarre).
Un montón de canicas…
La energía oscura sigue siendo un
enigma que aun falta revelar y los
nuevos campos de la física
permitirán estudiar a fondo de
¿Qué se trata? , ¿Cuál es su
origen? O si podemos utilizarla a
beneficio propio como combustible
pero algo es seguro será esta
misma energía la que dé fin a este
universo pero afortunadamente
para nosotros aún falta mucho para que esto suceda, el reto será para las
civilizaciones futuras que se verán afectadas y tendrán problemas de seguir la
expansión como hasta ahora; desde la desintegración de la materia y la
desaparición de cuerpos celestes brillantes, bajas temperaturas, etc.… pero
quien sabe tal vez la tecnología del futuro permita utilizar la energía oscura
para crear materia y con ello crear nuevas estrellas o universos bebe o tal vez
para abrir portales a otros universos como en las películas de ciencia ficción.
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Referencias
AstroMia. (19 de 11 de 2015). AstroMia. Obtenido de
http://www.astromia.com/astronomia/fuerzasfundamentales.htm
Blog. (s.f.). Recuperado el 18 de 11 de 2015, de
http://ansarallah.org/2014/02/25/entrada-en-el-facebook-del-imam-as-un-
universo-plano/
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https://es.wikipedia.org/wiki/Big_Freeze
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https://es.wikipedia.org/wiki/Big_Bang
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https://es.wikipedia.org/wiki/Inflaci%C3%B3n_c%C3%B3smica
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https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_Big_Crunch
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https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_oscura