NeoFronteras

Grafito y energía oscura

Área: Espacio — miércoles, 5 de marzo de 2008

La posible presencia de filamentos de grafito en el medio interestelar podría hacernos creer que la energía oscura existe, cuando quizás no sea así.

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Supernova tipo Ia SN 1994D en la galaxia NGC 4526. Foto: Hubble ST, NASA.

La propuesta de la energía oscura tiene unos diez años. En esa época se comprobó que las explosiones de supernovas de tipo Ia utilizadas como candelas estándar tenían un brillo aparente menor cuanto más lejos se encontraban. Esto hizo pensar a los expertos que el Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado. Para explicar esta aceleración se propuso la presencia de una energía de naturaleza desconocida que llenaría todo el Universo y que, como una suerte de “antigravedad”, produjera esta expansión acelerada.
Ahora expertos del Carnegie Institution sostienen que quizás la presencia de partículas de carbono o filamentos compuestos de grafito en el medio interestelar podría dar cuenta de parte del menor brillo aparente de objetos lejanos, incluyendo explosiones de supernovas de tipo Ia, por lo que habría implicaciones en el cálculo de la supuesta aceleración de la expansión del Universo o sobre la energía oscura.
Las supernovas de tipo Ia están entre los objetos más brillantes conocidos del Universo. Los astrónomos las usan como candelas estándar para medir distancias cosmológicas. Este tipo de supernovas tiene la particularidad de producir una curva temporal en su brillo reconocible y de tener un brillo intrínseco calculable. De este modo si se reconoce una supernova de este tipo en el cielo y se mide su brillo aparente se puede calcular a la distancia a la que está porque el brillo disminuye con el cuadrado de la distancia. En los noventa los astrónomos notaron que el brillo aparente de estas supernovas (menor que el supuesto) no podía ser explicado con las teorías cosmológicas al uso y propusieron esta idea de la expansión acelerada y la energía oscura.
En un estudio publicado recientemente en Science Express Andrew Steele y Marc Fries del Carnegie Institution’s Geophysical Laboratory informan haber descubierto una nueva e inusual forma de carbono en minerales contenidos en meteoritos de hace 4500 millones de años de antigüedad, o lo que es lo mismo, de la época de formación del sistema solar. Estos filamentos de carbono con inclusiones de aluminio y calcio parece que son propensos a producirse en gases ricos en carbono a alta temperatura.
En esa época, cuando el Sol era muy joven, el viento solar era muy intenso, por lo que estas partículas formadas cerca del Sol debieron de ser empujadas hacia el medio interestelar, y lo mismo debería de haber pasado alrededor de otras estrellas jóvenes. Además, estas partículas deben de haberse dispersado en el espacio debido a las propias explosiones de supernovas (de cualquier tipo).
Si estos investigadores están en lo cierto, el espacio interestelar debe de estar por tanto contaminado por estas partículas. Se ha postulado que afectaría a las diversas frecuencias del espectro electromagnético de diferente manera. Así, la parte infrarroja se vería especialmente afectada por ellas, siendo bloqueada parcialmente. Es precisamente el oscurecimiento de la luz de las supernovas de tipo Ia a estas frecuencias lo que llevo a los astrofísicos a proponer la existencia de la energía oscura. Aunque se había sugerido este efecto de oscurecimiento en los setenta, hasta el momento no se había demostrado la existencia de este material en el medio interestelar.
La presencia de este grafito en el meteorito permite ahora a los investigadores contrastar las propiedades de los diferentes modelos cosmológicos y de las observaciones astronómicas.
Según Steele, si este grafito en el espacio esta absorbiendo la luz de las supernovas entonces las medidas del ritmo de expansión del Universo basadas en ellas están afectadas. Los investigadores implicados esperan estudiar más el asunto y su efecto sobre los modelos cosmológicos, así como proporcionar datos a futuras misiones de la NASA o ESA que intenten medir los efectos de la energía oscura.
Recordemos que, de momento, no hay una prueba espectral directa de la presencia de este tipo de materia interestelar, pero si al final se confirmara su presencia habría que revisar los modelos cosmológicos. Puede que finalmente la energía oscura sea menos intensa o que incluso ni exista y todo sea fruto de este polvo cósmico o de otros factores. No sería la primera vez que en ciencia pasara algo similar, ventajas del método experimental.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa en Carnegie Institution.
Artículo en Science (resumen).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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11 Comentarios

  1. César Augusto:

    La Ciencia siempre funciona porque está abierta a que se refuten sus verdades. Bajo este esquema siempre pensé que era una estupidez eso de “Materia Oscura” o “Energía Oscura”. Se le ha dado tantos bombos y platillos (con cotillones incluidos) y un aire de misterioso y “oscuro” sin poder demostrar con hechos su existencia. Me pregunto yo: ¿Revisará la famosa astrónoma Vera Rubin su esquema de por qué las estrellas en el borde los brazos espirales de las galaxias se desplazan casi a la misma velocidad que las que están más cerca del núcleo? Sus respuestas a este hecho ha sido siempre que es de la materia oscura.
    También ha sucedido lo mismo con la energía oscura y vemos lo que han descubierto unos científicos osados que tienen el coraje necesario para poner en duda lo que se ha dicho durante muchos años (y que impide el avance de la ciencias) y encima demostrar que estaban equivocados. Bravo!!! Ojalá sigan ellos los pasos de aquellos que han roto esquemas ortodoxos y reescrito la cosmología (Andrea Ghez, te amo mucho!!!).

  2. Ramonmo:

    De acuerdo con el comentario anterior. Nociones como la de “materia oscura” o “energía oscura” me parecen anticientíficas. Postular la presencia de una entidad que tiene la característica básica de no ser detectable es lo que hacen religiones, espiritistas y demás tropa. Desde luego, esto no quiere decir que tales entidades realmente no existan, sino que mientras permanezcan en el ámbito de lo “no detectable” no son realmente útiles, y deberían ser dejadas de lado en favor de otras opciones, quizá con menos encanto, pero más operativas.

  3. NeoFronteras:

    Hay ciertas pruebas que sustentan la hipótesis de la energía oscura, como el resultado de la supernovas. Si al final estas pruebas se ven comprometidas la hipótesis de la energía oscura se vería en dificultades. Pero, recordemos que esto de las partículas de grafito está todavía sin confirmar.

    En cuanto a la materia oscura hay más pruebas que la apoyan y no es algo tan exótico como la energía oscura. Es simplemente materia que no refleja o emite luz. Otra cosa son las teorías que intentan hablar de la naturaleza de dicha materia. Hay alguna bastante descabellada y se ha usado mucha imaginación y pocas pruebas.

    O quizás hay algo en la física del Universo que todavía no entendemos bien o desconocemos. El tiempo y más observaciones y experimentos lo dirá… En ciencia no hay otro camino.

  4. lluís:

    Parece ser que el “descubrimiento” de la energía oscura no gustó demasiado a los teóricos de cuerdas. Concretamente Lee Smolin en su último libro dice:” Ninguna observación en los últimos treinta años nos ha desalentado tanto como el descubrimiento de la energía oscura en 1998″ y añade que a los teóricos de cuerdas les resulta muy difícil incorporar a su teoría el valor detectado para esta supuesta constante cosmológica. Quizá los que aún piensan en la teoría de cuerdas como una posible teoría del todo estén satisfechos con esta noticia del artículo comentado. En fin, la ciencia es esto.

  5. Ramonmo:

    Perdón, Neofronteras, pero a mí la materia que no emite ni refleja luz (dígase, cualquier radiación electromagnética) no me parece nada “simple”, sino más bien de lo más raro, raro, raro que pueda imaginarse uno… tanto, que veo preferible centrarse en otras opciones; por ejemplo, las teorías de la gravedad modificadas (MOG), de las que creo que NeoFronteras ha dado ya información. Por ejemplo, el señor J. W. Moffat, del Perimeter Institute de Ontario, Canadá, tiene propuesta una de esas teorías que a él le funciona bien (no tengo yo capacidad como para hacer una crítica rigurosa de la misma).
    De todas formas, a partir de esta primavera se van a poner en funcionamiento dos dispositivos que a lo mejor ayudan a dilucidad esta cuestión, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN y el Telescopio Espacial de Rayos Gamma (GLAST) de la NASA. El primero tratará de crear esas hipotéticas antipartículas de la materia oscura, y el segundo de localizar las radiaciones gamma espaciales provenientes del choque entre materia oscura y materia bariónica normal.
    Podría abrirse una sección de apuestas científicas en NeoFronteras: ¿se encontrará con estos aparatos la esquiva materia oscura?

  6. Javier:

    El hecho de que algo sea inimaginable no quiere decir que no sea cierto. Hace 400 años era inimaginable que la materia que forma cualquier objeto sea esencialmente un espacio vacío.
    Las preguntas ahora son: ¿Cuanto grafito se necesita para esto y cuanto hay? ¿Realmente está diseminado por todo el espacio o solo dentro de la galaxia?¿Cuanto del grafito generado salió de las estrellas en formación?

  7. NeoFronteras:

    ¡Exacto! Las repuestas a esas preguntas permitirían dilucidar la cuestión.

  8. Ramonmo:

    En realidad no, porque hay otros indicios de la expansión acelerada del universo aparte del oscurecimiento de las supernovas Ia.
    En cuanto a si existen o no la materia oscura y la energía oscura me remito, por un lado, a mi comentario número 2, y, por otro, al artículo siguiente a este sobre los WIMPS. No se han detectado los WIMPS, pero no por eso se demuestra que no existan. Eso es porque la hipótesis de la materia oscura es, básicamente, no falsable. No puede diseñarse un experimento que demuestre concluyentemente que la materia oscura no exista. Ése es el problema.

  9. NeoFronteras:

    Bastaría que fuera verificable. Lo malo es si no existe.
    Se pueden diseñar observaciones que apoyen o refuten la expansión acelerada, pero quizás no unas que apoyen o refuten la energía oscura directamente. Cada día se parece más al éter prerrelativista.
    Pero si los datos de supernova están condicionados por este polvo cósmico la expansión acelerada se vería comprometida. No hay otras observaciones directas sobre este asunto, ni siquiera las basadas en el fondo cósmico de microondas.
    De un problema parecido, sino peor, adolece la teoría de cuerdas. De momento ni parece falsable ni verificable. Lo ideal para el caso de una teoría científica es diseñar un experimento o una observación que la refute o apoye. Los teóricos de cuerdas proponen experimentos que si salen bien apoyarían las cuerdas, pero si salen mal no las refutarían, y esto huele un poco mal. Las cuerdas se parecen cada día más a un religión en donde la “belleza” y la “perfección” son los únicos argumentos que pueden usar a su favor.

  10. Javier:

    En realidad sigue siendo falsable, solo tenemos que descubrir como. Es muy pronto para asegurar que no existen. Aunque no sea suficiente como para que la energía oscura exista. Es importante saber todo lo posible del grafito en el espacio interestelar. Puede estar interfiriendo con otras observaciones.

  11. Gabo Talero:

    Interesante…
    Acordándome de el pequeño problema que representa el ser humanos. ¡Nuestro sentidos son muy limitados! A lo que me refiero es que nuestro avance para percibir muchas cosas más haya de nuestros 5 sentidos es muy lento. Lo mas probable es que en un futuro (quizás muy lejano o cercano), se puedan demostrar esas pequeñas cosas que no podemos detectar: los taquiones, la energía negra, etc…
    Recuerden amigos, que hace mas o menos 100 años, no se tenía mera idea del efecto fotoeléctrico. Hoy en día es una de las posibles soluciones al calentamiento global. ¡Qué nos esperara mañana!
    Y no siendo más… Realmente me soprendería de ser cierto, el hecho que demuestra la existencia del grafito, cambiaría completamente nuestra percepción del Universo y de todo aquello que lo precede.

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