Telescopio de la NASA ayuda a confirmar la naturaleza de la energía oscura
Un estudio de 5 años sobre 200 000 galaxias, extendiéndose a lo largo de 7000 millones de años en el tiempo cósmico, ha llevado a una de las mejores confirmaciones independientes de que la energía oscura está separando nuestro universo a velocidades aceleradas. El estudio usó datos procedentes del Explorador de Evolución Galáctica de la NASA y el Telescopio Anglo-Australiano en Spring Mountain en Australia.
Los hallazgos ofrecen un nuevo apoyo a la teoría preferida de cómo funciona la energía oscura – como una fuerza constante, afectando de manera uniforme al universo y propulsando su expansión acelerada. Contradice una teoría alternativa, donde la gravedad, no la energía oscura, es la fuerza que separa el espacio. De acuerdo con esta teoría alternativa, que no es consistente con los resultados del nuevo estudio, la idea de Albert Einstein de la gravedad es incorrecta, y se hace repulsiva en lugar de atractiva cuando actúa a grandes distancias.
“La acción de la energía oscura es como si lanzaras una pelota al aire, y siguiera acelerando hacia arriba, cada vez más rápido”, dice Chris Blake de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia. Blake es el autor principal de dos artículos que describen los resultados que aparecieron en recientes ejemplares de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. “Los resultados nos dicen que la energía oscura es una constante cosmológica, como propuso Einstein. Si la gravedad fuese el culpable, entonces no veríamos estos efectos constantes de la energía oscura a través del tiempo”.
La energía oscura se cree que domina nuestro universo, formando aproximadamente el 74 por ciento del mismo. La materia oscura, una sustancia apenas menos misteriosa, cuenta con el 22 por ciento. La conocida como materia normal, cualquier cosa con átomos, o la materia que crea todas las criaturas vivas, planetas y estrellas, es sólo aproximadamente el 4 por ciento del cosmos.
La idea de la energía oscura se propuso durante la pasada década, basándose en estudios de las estrellas lejanas en explosión conocidas como supernovas. Las supernovas emiten una luz constante y medible, haciéndolas “candelas estándar”, que permiten el cálculo de su distancia a la Tierra. Las observaciones revelaron que la energía oscura estaba separando los objetos a velocidades aceleradas.
La energía oscura está en un tira y afloja con la gravedad. En los inicios del universo, la gravedad tomó la iniciativa, dominando sobre la energía oscura. Unos 8000 millones de años tras el Big Bang, cuando el espacio se expandía y la materia se diluía, las atracciones gravitatorias se debilitaban y la energía oscura lograba ponerse en cabeza. Dentro de miles de millones de años, la energía oscura será incluso más dominante. Los astrónomos predicen que nuestro universo será un páramo cósmico, con galaxias tan separadas que cualquier ser inteligente que viva dentro de ellas no sería capaz de ver otras galaxias.
El nuevo estudio proporciona dos métodos distintos para chequear de forma independiente los resultados de supernovas. Ésta es la primera vez que los astrónomos realizaron estos chequeos a lo largo de todo el tiempo cósmico dominado por la energía oscura. El equipo empezó ensamblando los mayores mapas tridimensionales de galaxias del universo lejano, observadas por el Explorador de Evolución Galáctica. El telescopio ultravioleta ha barrido tres cuartas partes del cielo, observando cientos de millones de galaxias.
“El Explorador de Evolución Galáctica ayudó a identificar galaxias jóvenes y brillantes, que son ideales para este tipo de estudio”, dice Christopher Martin, investigador principal de la misión en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. “Proporcionó el andamiaje para este enorme mapa en 3-D”.
Los astrónomos adquirieron información detallada sobre la luz de cada galaxia usando el Telescopio Anglo-Australiano y estudiaron el patrón de distancia entre ellas. Las ondas de sonido de los mismos inicios del universo dejaron huellas en el patrón de galaxias, provocando que pares de galaxias se separen aproximadamente 500 millones de años luz.
Esta “regla estándar” se usó para determinar la distancia desde los pares de galaxias a la Tierra – cuanto más cerca está un par de galaxias a nosotros, más alejadas entre sí nos parecerán en el cielo. Como con los estudios de supernovas, estos datos de distancia se combinaron con información sobre la velocidad a la que los pares se alejan de nosotros, revelando, de nuevo, que el tejido del espacio se estira cada vez más rápidamente.
El equipo también usó el mapa galáctico para estudiar cómo los cúmulos de galaxias crecen con el paso del tiempo como ciudades, finalmente conteniendo muchos miles de galaxias. Los cúmulos atraen nuevas galaxias a través de la gravedad, pero la energía oscura tira de los cúmulos separándolos. Esto frena el proceso, permitiendo a los científicos medir la fuerza repulsiva de la energía oscura.
“Las observaciones realizadas por los astrónomos a lo largo de los últimos 15 años han producido uno de los descubrimientos más asombrosos de la ciencia física; la expansión del universo, disparada por el Big Bang, está acelerando”, dice Jon Morse, director de la división de astrofísica de las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. “Usando métodos completamente independientes, los datos del Explorador de Evolución Galáctica han ayudado a incrementar nuestra confianza en la existencia de la energía oscura”.
Fuente Original: Ciencia Kanija - NASA
