lunes, 17 de enero de 2011

¿De qué está hecho el Universo?

En los últimos 30 años hemos explorado de nuestro cosmos, una distancia de 10.000 millones de años luz (un año luz es el trayecto que recorre la luz cada año, 9,45 billones de Km). Debemos tener en cuenta que debido a la inmensidad del universo se adoptó ese parámetro para mediciones astronómicas.

¿Pero cómo se hace para explorar el universo?. Para ello los telescopios espaciales fueron de muchísima utilidad. Con las imágenes obtenidas se ha logrado bosquejar un mapa del “universo conocido”. Pero nuestra pregunta aún flota en el aire.

Conocemos los 92 elementos de la “tabla periódica” y hasta hace unos siglos se creían que las combinaciones de esos átomos era todo lo existente. Cabe recordar que los átomos que nos componen no pueden ser creados ni destruidos, es decir que siempre han existido combinándose para formar las moléculas de todo lo animado y lo inanimado, seres vivos o simples rocas.
¿Y cual es la más compleja que conocemos?: el ser humano.

Desde el Big Bang o Gran Explosión, teoría más aceptada en la actualidad, los elementos mencionados en esa “tabla” (helio, oxígeno, hidrógeno, etc.) junto con una fuerza llamada gravedad han conformado los cuerpos celestes: estrellas, planetas, asteroides, cometas, nebulosas. Si hubo una explosión, hubo una expansión, de allí que los cosmólogos y los astrónomos se interesaron en saber si esa expansión seguía existiendo. La respuesta fue simple. Observando galaxias cercanas y comparándolas con galaxias alejadas de nuestra casa, La Tierra, con un prisma especial que estudia las longitudes de ondas de la luz, se estableció una escala de medición cósmica, y con ésta se verificó que aquella expansión continuaba, pero un nuevo interrogante surgió de inmediato: esa expansión del universo ¿se aceleraba o se desaceleraba?

Para responder esta nueva incógnita, debemos mencionar a unos de los genios de la humanidad: Albert Eistein y su teoría de la relatividad. Simplificaremos notablemente los conceptos para no alejarnos de nuestro tema. Dejemos la ecuación archí conocida e=m.c² donde E indica energía, m: masa y C la velocidad de la luz en suspenso por unos momentos.

Según Eistein el tiempo y el espacio conforman una gran tela que logra moldearse con la fuerza gravitatoria, y cuanto mayor masa posea un cuerpo celeste, mayor será la fuerza gravitatoria que genera. Retornando a la fórmula que dejamos en suspenso, hablar de masa es igual que hablar de energía, pues C es una constante. De esto podemos deducir que es igualmente cierto que a mayor energía se genera mayor fuerza gravitatoria. Ésta última deducción es de vital importancia recordar.

Los cosmólogos dedujeron viendo el material que compone nuestro universo (cuanto más material o masa, mayor gravedad) que las estrellas que orbitan las extremidades del cosmos debían haberse disgregado, pues la masa existente (léase de igual modo gravedad) no alcanzaría para mantenerlas unidas, como así tampoco a todos los demás cuerpos celestes (cuásares, nebulosas, agujeros negros, planetas, asteroides), entonces ¿quién los mantenía unidos?: ALGO que denominaron materia oscura. Con una lente gravitacional se descubrió y  se ha hecho un mapa distributivo de esa materia oscura. Un lente gravitacional es como un vidrio que distorsiona cualquier partícula conocida o no que lo atraviesa, es un modo indirecto de “mirar” esa materia. ¿Se ha podido capturar una partícula de esa materia oscura para estudiarla? La respuesta vuelve a ser contundente: NO.

Las partículas de materia oscura no están compuestas por elementos conocidos y no interactúa con las partículas de materia cósmica conocida, electrones, protones, neutrones; sin embargo al saber que existen ya se las ha denominado, por ejemplo un “Wimp” es una partícula de materia oscura. Esta materia fue observada desde el año 1920 y era llamada materia desconocida y en rigor de verdad se dejó de lado su estudio. La denominación fue algo arbitraria, como no la vemos y cualquier método para atraparlas hasta el momento resultó inútil, porque todo lo atraviesan, son casi metafísicas. Lo que sí se sabe es que existe y que es una importantísima aliada de la gravedad. En estos momentos en que estás leyendo todo el universo incluyéndote está siendo atravesado por esa materia. Sin la materia oscura no se hubiese formado ningún cuerpo celeste y por ende no existiríamos. Una pregunta perdura, ¿la expansión del universo, se acelera o se desacelera?

A fines del siglo XX, los científicos suponían en general que el universo se estaría desacelerando muy paulatinamente, sin embargo estudiando el espectro de luz de las supernovas más lejanas, aquellas situadas a 10.000 años luz y leyendo su longitud de ondas obtuvieron cálculos asombrosos:
El universo no sólo continúa en expansión sino que ésta se acelera. Conclusión, debe haber una energía que actúe para que ello ocurra.

Como no se la conoce se la denominó energía oscura. La energía oscura es una propiedad del espacio, sería la energía de la “nada” o del “vacío”.

Haremos una comparación para que el lector pueda imaginarse cómo un universo podría expandirse en esa tela espacio temporal que lo conforma. Imaginen un salón, el piso sería el espacio temporal, las sillas alineadas en fila serían los cuerpos celestes; éstos están fijos pero una energía estira el piso y las sillas se van alejando unas de otras, la materia oscura mantiene la cohesión de esas sillas pero la energía oscura estira el piso acelerando la expansión.

La energía oscura rige la aceleración del universo. Como dato curioso diremos que Albert Eistein había descubierto esa energía oscura, pero la desechó como “una metida de pata” por contradecir conceptos como el que todos pensaban de que el universo se expandía pero desacelerándose. La denominada “constante cosmológica de Eistein” que mantendría una estabilidad en el cosmos entre las fuerzas gravitatorias y de repulsión, resultó ser hoy la energía oscura.

En resumen sabemos que el Universo está constituido de 4% de materia conocida (átomos), 21% de materia oscura y 75% de energía oscura.

por Gabriel Moschitta 

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