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| Explosiones de supernovas en galaxias distantes observadas por el Hubble. La medida de su brillo ayuda a saber cómo actuaba la energía oscura en esa época. Foto: NASA, ESA. A. Riess. |
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La energía oscura es difícil de entender. Fue propuesta por primera vez a finales de los noventa debido a los resultados obtenidos en la medición del brillo de explosiones de supernovas. Es una fuerza que empuja la expansión del Universo más de lo que se expandiría sólo por el efecto del Big Bang. Actúa como una fuerza antigravitatoria y parece ser que es más poderosa conforme el tamaño del universo aumenta con la expansión. Esta energía oscura, cuya naturaleza última no conocemos de momento, fue confirmada posteriormente en las mediciones del fondo cósmico de radiación realizadas por el WMAP. Según estas medidas la energía oscura representa el 74% del Universo, la materia oscura el 22% y la materia ordinaria (estrellas, planetas, nubes de polvo y gas… nosotros) sólo el 4% del mismo. Durante estos últimos ocho años los científicos han estado tratando de saber la naturaleza de esta energía oscura.
Cuando no se tenía conocimiento de la energía oscura la receta del Universo era más sencilla. La expansión producida por la gran explosión “hinchaba” el Universo y la materia (la oscura y la normal) producía fuerza gravitatoria en contra y tendía a contraerlo. Con la suficiente materia el universo se contraería o se expandiría cada vez más despacio. Sin la materia suficiente el Universo expandiría para siempre. Pero la energía oscura introduce otro parámetro y el destino del Universo depende de la naturaleza de ésta.
Ahora han confirmado que hace 9000 millones de años (el Universo tiene 13700 millones de años), cuando el Universo visible tenía la mitad del tamaño que tiene hoy, la energía oscura ya estaba presente.
Para llegar a esta conclusión un equipo de astrofísicos ha analizado unas mediciones realizadas por el telescopio espacial Hubble. Sólo el telescopio espacial Hubble puede medir el débil brillo de estas explosiones a semejantes distancias.
Con este telescopio observaron 5 explosiones de supernova ocurridas en un intervalo comprendido entre 3500 y 10000 millones de años después del Big Bang. Como la velocidad de la luz es limitada, basta mirar lo suficientemente lejos como para remontarse a un pasado lejano. Así, y a groso modo, un evento situado a 5000 millones de años luz lo observamos cómo era hace 5000 millones de años, aunque su luz nos llegue ahora.
Las explosiones de supernova de tipo I tienen un perfil especial y se sabe su brillo intrínseco, mientras que su brillo relativo puede ser medido directamente. Para esta investigación se realizaron 23 observaciones de estos eventos.
Este descubrimiento es además importante porque da credibilidad al uso de explosiones de supernova para estudiar la expansión del Universo durante gran parte de la vida de éste.
Los datos obtenidos parecen indicar que estas estrellas están más lejos de lo cabría esperar si el Universo careciera de esta energía oscura que acelera la expansión. La intensidad de esta fuerza es la que cabría de esperar de la extrapolación de la que actúa hoy en día (dentro de las barras de error del cálculo, que son muy grandes) y correspondería a un modelo de constante cosmológica.
Este mismo equipo ha estado midiendo estos eventos el los últimos años con buenos resultados. Las observaciones pasadas confirmaron que el ritmo de expansión del Universo empezó a acelerarse hace 5000 o 6000 millones de años, justo cuando los astrofísicos creen que la fuerza repulsiva de la energía oscura venció a la atracción gravitatoria.
Hay polémica sobre la naturaleza de esta energía oscura. Según unos es constante en el tiempo. Según otros cambia en el tiempo, y según el resto no existe y en realidad es la gravedad la que cambia en el tiempo haciéndose cada vez más débil.
De momento la energía oscura estaría ya acelerando la expansión del Universo hace 9000 millones de años. Los datos parecen encajar dentro de lo que sería el comportamiento de una constante cosmológica. Introducida por Einstein hace un siglo, la constante cosmológica sería una forma de gravedad repulsiva proveniente del espacio vacío. A más espacio más repulsión. Posteriormente él mismo dijo que había sido su mayor metedura de pata. Ahora reaparece de nuevo con nuevos bríos.
Algunas teorías predicen que la energía oscura pudo ser atractiva en el pasado y luego pasó a ser repulsiva una vez que el Universo se hubo expandido lo suficiente como para permitir a la densidad de materia caer por debajo del nivel crítico. Según estos nuevos datos estas teorías serían incorrectas, aunque quede un margen de duda. El Universo por tanto se expandirá cada vez más rápido hasta que quede diluido en la nada en un futuro lejano.
Según algunos expertos se necesitarían miles de estas medidas para poder confirmar todo esto y determinar la naturaleza de esta exótica energía, con telescopios dedicados exclusivamente a búsqueda de este tipo de eventos de supernova.
Ya veremos qué es lo que pasa, este tema es muy actual e interesante.
Fuentes: Hubble [1], JHU. [2]