La expansión del Universo es algo que se conoce desde 1929. Edwin Hubble lo demostró, pero que ese fenómeno se acelera es un descubrimiento realizado por tres científicos estadounidenses, que por ello, ganaron el Premio Nobel de Física 2011.
El hallazgo de Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess, enfatiza la búsqueda de los componentes, en especial de la energía y la materia oscuras, cuya presencia en el 96 por ciento del Cosmos se infiere, pero no se ha detectado de forma directa, destacaron expertos reunidos en un coloquio sobre el tema, realizado en el Instituto de Física (IF) de la UNAM.
Los cosmólogos estiman que el Universo está formado, en un 73 por ciento, de energía oscura; en un 23 por ciento, de materia oscura, y en un cuatro por ciento, de materia y energía visibles con telescopios y otros equipos astronómicos. Asimismo, sostienen que ambos componentes oscuros están relacionados con la aceleración.
Si solamente hubiera materia y radiación, el proceso sería contrario, advirtió Vladimir Ávila Reese, investigador del Instituto de Astronomía (IA).
Componentes misteriosos
Para estudiar los elementos desconocidos, los científicos incluyen la “constante cosmológica”, concepto introducido por Albert Einstein en sus ecuaciones de Relatividad General para modelar al Universo, al que el físico alemán consideraba estático y con una simetría esférica.
Según la teoría de Einstein, el efecto repulsivo (o antigravitatorio) de la constante cosmológica compensa la tendencia gravitatoria al colapso que se produciría en el espacio estático.
En el momento en que Hubble demostró que el Universo estaba en expansión, Einstein creyó haberse equivocado, pero resultó que la constante cosmológica da coherencia a la Relatividad General. La primera es parte de la energía oscura, explicó Axel de la Macorra, investigador del IF y titular del Instituto Avanzado de Cosmología.
Aún no se conoce qué son la energía y la materia oscuras, pero se constata por sus efectos, entre ellos, la expansión. “Es como la gravedad, no podemos verla, pero sentimos el golpe al caernos”, ejemplificó.
Añadió que la materia en esa tesitura es atractiva a la gravedad, mientras que la energía en ese tono es repulsiva, porque la presión es negativa y funciona como una fuerza antigravitacional.
El aceleramiento puede deberse a la energía oscura, a la modificación de la Relatividad General o a efectos locales. Son tres opciones abiertas que deben investigarse, acotó.
Medición con supernovas SN1a
Para demostrar la expansión acelerada, los ganadores del Nobel de Física estudiaron un tipo de estrellas en agonía, las supernova SN1a, en las que midieron la distancia contra la velocidad del Universo.
En grupos separados, Saul Perlmutter, profesor de la Universidad de California en Berkeley, realizó su trabajo como líder del Supernova Cosmology Project, al que están adscritos unos 50 científicos.
En tanto, Brian Schmidt, profesor de la Universidad Nacional Australiana en Weston Creek, hizo su investigación a la cabeza del High-Z Supernova Research Team, al que pertenecen unos 30 expertos, y en el que Adam Riess es una pieza clave, aunque vive en Baltimore, donde labora en la Universidad Johns Hopkins.
“Las SN1a no son tan abundantes, pero entre la década de 1980 y el 2008, midieron 500 supernovas, que demuestran el aceleramiento”, explicó Ávila Reese.
La ruta de los rayos gamma
Por un camino distinto al de las agónicas, que con su explosión final permiten obtener datos, Ávila Reese explora desde el Instituto de Astronomía de la UNAM la ruta de los estallidos de rayos gamma (EGR), a los que utiliza como “faros cósmicos”.
Son los más energéticos del Universo. Se producen en procesos violentos, por ejemplo, si una estrella grande (de 30 a 60 veces más masiva que el Sol) explota al morir.
Junto con colegas del Observatorio Astronómico de Brera, en Italia, y sus colaboradores, intenta escudriñar el espacio más lejano.
Con el empleo de supernovas SN1a como indicadores de distancia, se han podido estudiar épocas que corresponden a menos de la mitad de la edad actual del Universo, estimada en 13 mil 700 millones de años.
En cambio, con el uso de “faros cósmicos” de rayos gamma –que pueden detectarse a distancias mayores que las SN1a– han podido ir más lejos y determinar la historia de la expansión hasta épocas muy tempranas, menos de la décima parte de su edad actual.
En esa ruta, el investigador busca una mayor precisión sobre el proceso y más datos de sus misteriosos componentes.
Axel de la Machorra consideró que actualmente se vive una “era dorada” de la cosmología. “La humanidad nunca antes había estado en un momento tan apasionante, con la posibilidad de responder preguntas fundamentales”, concluyó.
El hallazgo de Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess, enfatiza la búsqueda de los componentes, en especial de la energía y la materia oscuras, cuya presencia en el 96 por ciento del Cosmos se infiere, pero no se ha detectado de forma directa, destacaron expertos reunidos en un coloquio sobre el tema, realizado en el Instituto de Física (IF) de la UNAM.
Los cosmólogos estiman que el Universo está formado, en un 73 por ciento, de energía oscura; en un 23 por ciento, de materia oscura, y en un cuatro por ciento, de materia y energía visibles con telescopios y otros equipos astronómicos. Asimismo, sostienen que ambos componentes oscuros están relacionados con la aceleración.
Si solamente hubiera materia y radiación, el proceso sería contrario, advirtió Vladimir Ávila Reese, investigador del Instituto de Astronomía (IA).
Componentes misteriosos
Para estudiar los elementos desconocidos, los científicos incluyen la “constante cosmológica”, concepto introducido por Albert Einstein en sus ecuaciones de Relatividad General para modelar al Universo, al que el físico alemán consideraba estático y con una simetría esférica.
Según la teoría de Einstein, el efecto repulsivo (o antigravitatorio) de la constante cosmológica compensa la tendencia gravitatoria al colapso que se produciría en el espacio estático.
En el momento en que Hubble demostró que el Universo estaba en expansión, Einstein creyó haberse equivocado, pero resultó que la constante cosmológica da coherencia a la Relatividad General. La primera es parte de la energía oscura, explicó Axel de la Macorra, investigador del IF y titular del Instituto Avanzado de Cosmología.
Aún no se conoce qué son la energía y la materia oscuras, pero se constata por sus efectos, entre ellos, la expansión. “Es como la gravedad, no podemos verla, pero sentimos el golpe al caernos”, ejemplificó.
Añadió que la materia en esa tesitura es atractiva a la gravedad, mientras que la energía en ese tono es repulsiva, porque la presión es negativa y funciona como una fuerza antigravitacional.
El aceleramiento puede deberse a la energía oscura, a la modificación de la Relatividad General o a efectos locales. Son tres opciones abiertas que deben investigarse, acotó.
Medición con supernovas SN1a
Para demostrar la expansión acelerada, los ganadores del Nobel de Física estudiaron un tipo de estrellas en agonía, las supernova SN1a, en las que midieron la distancia contra la velocidad del Universo.
En grupos separados, Saul Perlmutter, profesor de la Universidad de California en Berkeley, realizó su trabajo como líder del Supernova Cosmology Project, al que están adscritos unos 50 científicos.
En tanto, Brian Schmidt, profesor de la Universidad Nacional Australiana en Weston Creek, hizo su investigación a la cabeza del High-Z Supernova Research Team, al que pertenecen unos 30 expertos, y en el que Adam Riess es una pieza clave, aunque vive en Baltimore, donde labora en la Universidad Johns Hopkins.
“Las SN1a no son tan abundantes, pero entre la década de 1980 y el 2008, midieron 500 supernovas, que demuestran el aceleramiento”, explicó Ávila Reese.
La ruta de los rayos gamma
Por un camino distinto al de las agónicas, que con su explosión final permiten obtener datos, Ávila Reese explora desde el Instituto de Astronomía de la UNAM la ruta de los estallidos de rayos gamma (EGR), a los que utiliza como “faros cósmicos”.
Son los más energéticos del Universo. Se producen en procesos violentos, por ejemplo, si una estrella grande (de 30 a 60 veces más masiva que el Sol) explota al morir.
Junto con colegas del Observatorio Astronómico de Brera, en Italia, y sus colaboradores, intenta escudriñar el espacio más lejano.
Con el empleo de supernovas SN1a como indicadores de distancia, se han podido estudiar épocas que corresponden a menos de la mitad de la edad actual del Universo, estimada en 13 mil 700 millones de años.
En cambio, con el uso de “faros cósmicos” de rayos gamma –que pueden detectarse a distancias mayores que las SN1a– han podido ir más lejos y determinar la historia de la expansión hasta épocas muy tempranas, menos de la décima parte de su edad actual.
En esa ruta, el investigador busca una mayor precisión sobre el proceso y más datos de sus misteriosos componentes.
Axel de la Machorra consideró que actualmente se vive una “era dorada” de la cosmología. “La humanidad nunca antes había estado en un momento tan apasionante, con la posibilidad de responder preguntas fundamentales”, concluyó.
