El lado oscuro del universo

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Introducción

El universo, uno de los misterios más grandes  e investigado por el hombre; en un espacio desmedido, donde las estrellas se agrupan para formar lo que llamábamos “nebulosas espirales” hoy conocidas como “galaxias” dentro de la rama de la astronomía y en donde los cálculos y las investigaciones sobre cómo se formaron, cómo se comportan y cómo predecir sus futuras acciones, son solo teorías relacionadas con modelos abstractos de la física.

El lado oscuro del universo

Desde tiempos remotos, el hombre siempre ha buscado dar respuesta a los misterios que se encuentran fuera de nuestro planeta; una de las ciencias relacionadas de manera directa con estos estudios es la astronomía, la cual se remonta a los años (310-230 A.C.) cuando “Aristarco”, astrónomo y matemático griego, nacido en Samos, Grecia; calculó la distancia de la tierra a la luna y a su vez al sol, proponiendo un modelo heliocéntrico de lo que hoy conocemos como nuestro sistema solar.

No obstante, todos los científicos e investigadores que han dedicado toda su vida al estudio de nuestro espacio, nos han dejado un sinnúmero de antecedentes y avances en la forma en la que comprendemos la mayoría de los elementos que rodean nuestro orbe; hemos podido comprender de qué componentes están hechos algunos planetas vecinos, nos han ilustrado en cómo es el universo con sus planetas y galaxias, han creado modelos para que podamos comprender la manera en la que fueron credos los planetas, nos han explicado cómo es que las fuerzas y energías reaccionan a estos elementos y sus investigaciones nos han llevado a visitar otros planetas cercanos, al enviar sondas espaciales o incluso maquinas no tripuladas a estos.

Incluso podemos medir las distancias a las que estamos de otras estrellas a través de cálculos matemáticos complejos relacionados con la atenuación de la luz y su velocidad (300,000 km/s); es decir, si un objeto en el espacio brilla mucho está cerca y contrario si brilla poco, éste se encuentra a una distancia superior, siempre tomando en cuenta su atenuación y tomando un objeto de luminosidad similar de referencia, efecto conocido como “luminosidad intrínseca”.

En 1929 el astrónomo Edwin Hubble, realizó el cálculo de la distancia entre 90 galaxias, luego comparó sus resultados con algunos científicos en el medio y concluyó que la luz que emite una galaxia también puede decirnos a qué velocidad se acerca o se aleja de nosotros, notando que la luz que emite una galaxia se observa más roja cuando se aleja y más azul cuando ésta se acerca; a este grado de enrojecimiento se le conoce actualmente como “corrimiento al rojo” y su cálculo es altamente preciso.

Cuando Edwin Hubble, comparó los corrimientos en rojo de las galaxias con sus investigaciones previas de distancia, nunca se imaginó que estos coincidían en una recta lo que lo llevó a afirmar que mientras más lejos está una galaxia, más rápido se aleja; estas conclusiones se formalizaron como referencias en lo que actualmente podemos llamar “La ley de Hubble” y que nos indica en resumen que nuestro universo está en constante expansión. Esta ley fue crucial para la formulación de la teoría del “Big Bang”, la cual nos propone la idea de que nuestro sistema solar nació de una explosión subatómica y en su expansión se formaron los núcleos y los átomos que dieron forma a lo que conocemos como nuestro universo, en esencia, una masa de partículas agrupadas y reagrupadas de tal forma que a través del tiempo y de su expansión, formó planetas, astros, galaxias y constelaciones en constante movimiento de expansión y crecimiento; cabe mencionar que la teoría del Big Bang en sus principios no era bien recibida por toda la comunidad científica, debido a ciertas hipótesis no comprobadas de la misma.

Fue hasta 1965, cuando al comprobar una antena satelital, los científicos Robert Wilson y Arno Penzias, detectaron un ruido en su señal que no podían explicar y que era persistente; lo que al final resultó ser un rastro de la explosión que dio origen a nuestro universo y que hoy se conoce como radiación de fondo. Este acontecimiento sería el eslabón faltante para que la comunidad científica aceptara y adoptara la teoría del Big Bang, la que después de ciertos ajustes no tardó en ser la favorita de los cosmólogos.

Uno de los ajustes significativos de la teoría del Bin Bang, fue la introducción de un modelo inflacionario para explicar las observaciones de ciertos comportamientos, este modelo suponía que en la primera fracción de tiempo inmediatamente después de la gran explosión subatómica, la gran fuerza de propagación hizo que nuestro universo pasara de un tamaño menor a un átomo al tamaño de un melón, en un muy breve tiempo. De esta fuerza de expansión dependía en mayor grado la cantidad de materia y energía que formaba nuestro universo.

Para mediados de la década de los 90’s, y siguiendo todas las teorías y modelos que se tenían para la fecha, los cosmólogos llegaron a la conclusión de que faltaba el 75% de nuestro universo para poder explicar que cumplía con una geometría plana.

El 15 de octubre de 1998, un equipo internacional de investigadores apoyados en los telescopios Hubble y Keck II, midieron la luminosidad aparente de “Albinoni” y también midieron el corrimiento en rojo de la galaxia a la que pertenece, después de varios días de investigación descubrieron que se trataba de una supernova del tipo “Ia” con un corrimiento en rojo de 1.2 lo que indicaba que esa explosión había tenido lugar hacia diez mil millones de años.

La luz, al viajar a una velocidad constante de 300 mil kilómetros por segundo, se tarda cierto tiempo en llegar a la tierra para ser procesada por los científicos, es decir; cuando ocurre un fenómeno en nuestro universo nosotros siempre veremos el pasado de ese acontecimiento, como lo hicieron el equipo de investigadores internacionales que captaron la explosión de la supernova 10 mil millones de años atrás. La línea de tiempo pasado de estos acontecimientos está estrictamente basada en la distancia que recorre la luz hasta  nuestro planeta tierra, Ejemplo de ello son los 8 min que tarda en llegar desde el sol o las horas que tarda en llegar desde Plutón.

El corrimiento en rojo de las galaxias lejanas se debe a que la expansión del universo estira la luz, Para 1998 se había estudiado cerca de más de 40 supernovas que habían explotado entre 4000 y 7000 millones de años atrás, esto bastó para considerar que algo estaba mal con la teoría del Big Bang ya que las supernovas se veían un 25% más tenues, lo que correspondía, según su corrimiento al rojo, que se iba frenando la expansión del universo;  varios meses de investigación y cuestionamiento resultaron en un anuncio público de los investigadores, donde confirmaban que lejos de frenarse la expansión del universo, esta se estaba acelerando. Lo que trajo consigo un sinnúmero de implicaciones, ya que la edad del universo se calculaba sobre la teoría de que la gravedad del espacio frenaba su expansión, pero al acelerarse, en realidad nuestro universo tendría más edad de la calculada hasta la fecha, resultando en un universo más antiguo; lo que nos pone ante un problema, ya que el enfoque de la investigación se concentra ahora en buscar porque se obtiene este efecto de aceleración.

En el modelo inflacionario, podíamos entender cómo es que nuestro universo se expande cada día más y de manera continua, que requiere de mucha materia y energía lo cual podemos conjugar con los hallazgos realizados por el grupo de investigadores internacionales sobre la aceleración de la expansión de nuestro universo, y concluyendo que existe una energía que no sabemos que es, pero que acelera los cuerpos en el espacio hacia su expansión y se ajusta completamente a la teoría de la geometría plana del universo, como lo exige el modelo inflacionario; a esta energía se le conoce como “Energía Oscura”.

Einstein en 1929 añadió la constante cosmológica, que representaba una fuerza gravitacional, y que mantenía el universo en un estado estático, cuando Hubble descubrió la expansión de nuestro universo, Einstein retiró la ecuación de su teoría pero esta reapareció después del modelo inflacionario y podría ser el origen de la fuerza de repulsión que está superando a la fuerza gravitacional.

Conclusiones

De cualquier forma, y considerando todos los modelos y teorías, es un hecho que al paso de algunos miles de millones de años, nuestro universo como lo conocemos cambiará, ya que si se considera la expansión del universo como una constante que se agiganta y se acelera cada día, llegará el momento en que los elementos alcanzarán una separación bastante amplia y no podremos observar nuestro cielo como lo vemos ahora; por otro lado si no consideramos la expansión del universo, debemos de considerar que las fuerzas gravitacionales paulatinamente acercarán a todos los elementos que conforman el universo en un intento de llegar al punto origen del Big Bang (una sola masa de materia); todo esto sin considerar que específicamente nuestro planeta tierra se encuentra en una carrera contra reloj, ya que solo le quedan 5000 millones de años de vida y al apagarse el sol todo lo que conocemos como nuestra vida en la tierra cambiará, no es tan relevante como para hacer desde ya nuestro testamento, pero si un dato como para conocerlo y de más interesante.

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Bibliografía.

1.    De Régules, S. (2003). El lado oscuro del universo. ¿Cómo ves?, N°. 58, (Pp. 10-15). México: UNAM. Recuperado el 13/04/15, de: http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo

2.    Wikipedia, 2015, Historia de la astronomía, Recuperado el 15 de Noviembre de 2015 desde https://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_astronom%C3%Ada

3.    Wikipedia, 2015, Aristarco de Samos, Recuperado el 15 de Noviembre de 2015 desde https://es.wikipedia.org/wiki/Aristarco_de_Samos

4.    Gonzalo Ruiz (2015), Las 10 teorías y leyes | El big bang, Recuperado el 15 de Noviembre de 2015 desde http://espaciociencia.com/las-10-teorias-y-leyes-el-big-bang/

5.    Astrofx32 (2014), Documental: Big Bang, la gran explosión, Recuperado el 15 de Nov. de 2015 desde https://www.youtube.com/watch?v=SK2ZETukQj8

Nota: Todas las imágenes presentadas fueron tomadas solo como referencia para ilustrar el contenido del texto y son propiedad de sus respectivos creadores.

Retroalimentación de la Actividad

¿Por qué has elegido ese tema?

Uno de los misterios más grandes de la humanidad ha sido dar respuesta a preguntas como:

·         ¿De dónde venimos?

·         ¿Cómo llegamos a este planeta?

·         ¿Por qué somos seres inteligentes capaces de auto-desarrollarse?

·         ¿Estamos solos en nuestro universo?

·         ¿Podremos algún día salir y visitar otros planetas remotos?

Debido a esto la astronomía es una de las ciencias que impulsa y se encarga de estudiar las posibles respuestas a estas grandes preguntas, a pesar de que aún no tenemos certeza alguna, el desarrollo tecnológico y la exploración de nuevos horizontes dentro de la rama de la astrofísica nos han llevado a avances significativos en este tema, por otro lado es un tema muy extenso y enriquecedor que a la mayoría de las personas nos atrae; desde la era de la carrera espacial entre Rusia y los Estados Unidos, el mundo entero ha observado con mucha más atención la astronomía y ha aumentado considerablemente el interés en estar al corriente con los nuevos avances en el campo de la exploración del universo.

No obstante, la astronomía no se ha limitado únicamente a la exploración espacial, sino que por el contrario ha aportado a otras ramas de la ciencia diversos conocimientos y herramientas para su desarrollo, como lo ha hecho con la electrónica y las telecomunicaciones, que con base en satélites y radiofrecuencias se han convertido en un pilar central de la comunicación mundial.

¿De dónde partiste para empezar a escribir?

He partido de la interrogante ¿Conocemos los elementos que conforman nuestro universo?, la cual me brindó un punto de partida sólido para iniciar mi escritura, basándome siempre en el marco de mi lectura y en la forma en la que el autor intenta expresar su idea del espacio y las investigaciones en torno a este, pero manteniendo viva la anterior interrogante; considerándome en lo posible como tercera persona, como autor de mi escrito, para proporcionar un ambiente un poco más estrecho con mi lector.