NeoFronteras

Modelo de estado estacionario

Área: Física — martes, 14 de septiembre de 2010

Resucitan el modelo cosmológico de estado estacionario. Las mejoras eliminan la necesidad de energía y materias oscuras y explican el fondo cósmico de microondas y el corrimiento al rojo de las galaxias.

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Datos de supernovas. Fuente: D. Crawford.

Hace unas décadas hubo una batalla intelectual entre Fred Hoyle, que defendía el estado estacionario como modelo cosmológico y aquellos que defendían el Big Bang, que fue propuesto en un principio por Georges Lemaître. De hecho, incluso el término “Big Bang” fue propuesto por el propio Hoyle en un programa de radio para ridiculizar la teoría rival.
El modelo estacionario establecía que el Universo era infinitamente viejo y siempre presentaba el mismo aspecto, no había expansión ni contracción. Según el modelo de Big Bang todo el espacio y la energía-materia, estaban concentrado en un punto hace unos 14.000 millones de años. El Big Bang daría lugar también al propio comienzo del tiempo. El espacio, con todo lo que contiene, ha estado expandiéndose desde entonces.
Al final, las pruebas contundentes que apoyaban el Big Bang y la ausencia de pruebas del estado estacionario eliminaron la credibilidad del segundo modelo.
Entre las pruebas que apoyan el Big Bang están el corrimiento al rojo de las galaxias según la ley de Hubble (prueba de la expansión), las proporciones isotópicas del Universo que concuerdan con la nucleosíntesis primordial (prueba de una alta densidad en el pasado) y el fondo cósmico de microondas (el “rescoldo” del Big Bang o la radiación corrida al rojo que escapó después de la recombinación, cuando el Universo se hizo transparente por primera vez).
El modelo de Big Bang original no describía bien el Universo, sobre todo su homogeneidad e isotropía, y hubo que introducir la inflación, que sería un periodo de rápida expansión que se daría una fracción infinitesimal de tiempo justo después del propio Big Bang. Más tarde le han surgido dos problemas más: las observaciones que han hecho pensar en la existencia de la materia y energía oscuras.
Sin embargo, siempre hay terreno para la especulación, el papel admite muchas cosas y se puede pensar sobre la posibilidad de que el modelo estacionario describa mejor el Cosmos que el Big Bang. Esto es precisamente lo que ha hecho David Crawford, de la Universidad de Sydney.
Recordemos que hay que ver este tipo de resultados como ejercicios de especulación teórica que ponen a prueba los modelos establecidos y ayudan a pensar sobre la naturaleza del sistema a estudiar y su problemática. Esto no significa que a partir de hoy haya que abandonar el Big Bang o que se dé la razón a creacionistas varios.
El modelo estacionario de Crawford tiene la ventaja de evitar los problemas de la energía y materia oscura al negar su existencia, pero explica las observaciones que llevaron a creer en ellos y elimina algo tan “antinatural” como la inflación. En su modelo se asume un espacio-tiempo curvado que explica las características observadas del Universo sin necesidad de recurrir a esos conceptos.
En contrapartida el modelo asume ciertas características que no son fáciles de admitir y que podrían estar al mismo nivel que la inflación y otros conceptos poco elegantes del tradicional modelo de Big Bang. Según Crawford, el corrimiento al rojo asociado a las galaxias lejanas estaría producido por la interacción de los fotones con otros fotones de distinta frecuencia en un espacio curvado, una idea que se denomina modelo de “luz cansada”.
Para que tal idea funcione es necesario que el espacio esté lleno de un plasma a alta temperatura que sería fácilmente identificable por la luz que emite. Según este investigador el observado fondo de rayos X de entre 10 y 300 keV podría ser precisamente esa prueba de la existencia del plasma.
El fondo cósmico de microondas puede también ser explicado como el producido por electrones de alta energía de este plasma que interaccionan con los fotones que le atraviesan.
La materia oscura se introdujo por primera vez para poder explicar el perfil de la velocidad de rotación (según la distancia radial) de las galaxias, que parecía corresponder a un objeto con mucha mayor masa que la observada. Esta velocidad se mide gracias al corrimiento Doppler. El modelo de Crawfrod sugiere que esa diferencia en el corrimiento Doppler respecto a la masa presente se debería a un efecto del plasma en el espacio-tiempo curvado por la presencia de la galaxia. Utiliza un argumento similar para explicar los efectos de la supuesta energía oscura.
Además, Crawford sostiene que su modelo explica el efecto Pioneer, según el cual la velocidad de esta sonda espacial, que está abandonando el Sistema Solar, no se corresponde con lo que cabría de esperar. Según él, este efecto estaría causado por la interacción entre la sonda y ese plasma cósmico y polvo interplanetario, que serían más densos que las estimaciones actuales.
Obviamente, abandonar la idea del Big Bang es algo que los cosmólogos harán sólo si hay fuertes pruebas en contra. Pero las ideas de este investigador puede que no sean tan estúpidas, quizás habría que considera la presencia de algunos de los efectos que propone, aunque haya Bing Bang.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3239

Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Nota en Technology Review.

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

  1. joabbl:

    ¿Saldremos de este infierno alguna vez? El plasma que se postulada aquí recuerda un poco al antiguo éter en el que se movía la luz. Las teorías se van y vuelven con otro aspecto. La inflación se introduce “ad hoc” igual que la “luz cansada” (curiosa expresión, me gusta), pero al final parece que estamos siempre en el mismo punto. Por cierto, que me parece recordar que la anomalía del Pioneer se había explicado con razones más prosaicas. ¿Estaré equivocado?

    Saludos

  2. NeoFronteras:

    Estimado Joabbl:
    Efectivamente, quizás nunca salgamos de este infierno. El eter aparece y desaparece en la Historia y la energía y materia oscuras son sus máximos exponentes en la actualidad. También está el campo inflacionario y toda clase de cosas que podamos imaginar.
    A veces parece que la ciencia básica avanza despacio.
    Estos modelos son sólo divertimentos y no hay que tomárselos muy en serio.

    En cuanto a la Pioner, es tan vieja y está tan lejos que no me extraña que no estemos teniendo en cuenta algo. Explicaciones las hay, pero no parecen convencer a todo el mundo.

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