domingo, 9 de noviembre de 2008

¿Es lo mismo materia oscura y energía oscura?

Es extraño que en nuestro universo la materia visible en alguna longitud de onda apenas constituye el 4% de la masa total del universo. ¿Dónde está el 96% restante entonces?

Sin duda es un asunto muy oscuro y misterioso. Pero los últimos modelos y teorías apuntan que hay una conexión entre ambas.


La materia oscura fue descubierta en 1933 por Fritz Zwicky al darse cuenta que era imposible que las galaxias pudiesen mantenerse unidas con la materia que podemos observar. Debería entonces existir materia que rodeará a la visible que no fuera posible detectarla y que suministrase la gravedad adicional para que la galaxia se mantuviese unida. También al observar la rotación de las galaxias vemos como las estrellas de la periferia rotan más rápido en torno al centro galáctico que las que están más próximas al centro. Esto es extraño puesto que en nuestro sistema solar con más de un 99% de su masa concentrada en el Sol los planetas peeriféricos giran mucho más lento que los cercanos. Esta paradoja sólo podría tener sentido si la distribución de la masa en la galaxia fuera esférica cosa que no se observa. Por tanto la única explicación posible es que exista una cantidad de materia oscura en las galaxias.

Esta materia oscura podría estar en forma de pequeñas estrellas muy débiles, estrellas de poca masa cuyo horno nuclear no llegó a activarse (enanas marrones), púlsares o agujeros negros. O también en forma de partículas exóticas poco conocidas o desconocidas.

Para acabar de enredar el asunto hace algunos años se descubrió que el universo no sólo se estaba expandiendo sino que esta expansión estaba acelerándose por una fuerza desconocida, que en un futuro lejano llevaría a derrotar a la gravedad totalmente y a separar las galaxias, de forma que dentro de varios miles de millones de años, no sólo las estrellas estarán envejecidas y las galaxias lucirán menos sino que las galaxias se encontrarán cada vez más lejos hasta llegar un momento que el cielo sea casi completamente negro.


Esta misteriosa fuerza llamada energía oscura o quintaesencia y nos lleva a complejas teoría que unen el mundo microscópico con el macroscópico y a relacionar para simplificar este complejo panorama. La energía oscura puede relacionarse también con otro fenómeno llamado "energía de vacío" que impregna a todo el espacio. Si sacaramos todos los átomos y partículas e hiciéramos un vacío perfecto la energía de un volumen dado no sería cero puesto que existe una pequeña energía innerente al espacio entendido como dimensión.

El Dr. Hong Sheng Zhao físico de la Universidad de Saint Andrews, ha desarrollado un modelo en que muestra que la energía oscura y la materia oscura son fenómenos más intimamente relacionados con lo que previamente se creía.

Zhao apunta: "Materia oscura y energía oscura pueden ser las dos caras de una misma moneda, los astrónomos adquiritán un conocimiento mayor de los efectos sutiles de la energía oscura en las galaxias en el futuro y resolveremos los dos misterios al mismo tiempo."

Ambos fenómenos se observan en todo el universo y son corroborados por todos los nuevos descubrimientos. En el modelo del Doctor Zhao la energía oscura y la materia oscura son llamadas como "un fluido oscuro". A escala galáctica este fluido se comporta como materia proviendo fuerza gravitatoria y a grandes escalas el mismo fluido actúa como el motor de la expansión del universo. En el modelo de Zhao, predice la relación 3 a 1 entre ambas observada por los cosmólogos. El acelerador de partículas LHC un proyecto billonario internacional, que entrará pronto en servicio, servirá para apoyar esta teoría, si Zhao está en lo cierto las partículas de materia oscura tendrán tan baja energía que el colisionador no podrá generarlas.

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