El lado oscuro del universo.

El papel que juega la materia oscura en la velocidad de la expansión del universo es esencial para describir la situación actual de nuestra galaxia, según estudios actuales de astrónomos. Otro actor aparece en escena para poder aclarar dicha velocidad.Aun así, debemos de ser cuidadosos a  la hora de aplicar dichas teorías, pues sabemos que una lleva a otra, y en el transcurso, alguna de ellas puede no encajar y desviarnos hacia una nueva teoría.

Para comprobar la fuerza de gravedad, tratemos de saltar hacia el cielo, tal vez podamos tocar la luna. ¿No llegaron? Bueno, yo tampoco. La respuesta al porque no podemos llegar al cielo y mucho menos a la luna (a menos que usemos un transbordador espacial) es gracias a Sir Isaac Newton al descubrir la Ley de Gravitación Universal, Newton afirma que la fuerza con la que se atraen dos cuerpos de diferente masa, depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. Y de aquí parte nuestra historia qué cómo cualquiera, lleva un inicio, un nudo y un desenlace.

Isaac Newton afirmaba que la gravedad era una fuerza instantánea, por lo que si la fuerza de gravedad que mantiene a la Tierra girando alrededor del Sol desapareciera, ésta sería lanzada antes de que la luz pudiera llegar a tocar la Tierra, esta afirmación contradice la idea de que nada puede viajar más rápido que la luz, pero para no hacerles el cuento largo, Einstein a quién le encantaba debatir, dio una explicación que sólo alguien con un conocimiento como el suyo podía: la gravedad, presente en cualquier parte que hubiera materia, no era una fuerza como tal, sino geometría, la presencia de un cuerpo en el espacio deformaba el “espacio-tiempo”, dicha deformación era en sí, lo que atraía a los cuerpos entre ellos.

Para entender el concepto, imaginemos un brincolín, lancemos una pelota ligera de un lado a otro, veremos como la lanzamos en línea recta sin ningún problema, pero, si colocamos una persona en medio del brincolín, veremos cómo el elástico se deforma alrededor de ella, formando una notoria curvatura; ahora lancemos la pelotita, observemos cómo ésta desvía su recta trayectoria debido a la curvatura que forma la persona. La fuerza de gravedad atraerá todo aquello que esté a su alcance, incluida la luz.

Ahora, cuándo los astrónomos observan una galaxia, pueden observar con qué rapidez se mueven las estrellas que ella contiene, y también el movimiento de la galaxia misma. Los movimientos de las estrellas son resultado proveniente de toda la materia de la galaxia. En este punto, los astrónomos se daban de topes en sus

observatorios, bueno, no literalmente; ellos sumaban la materia de la galaxia y no les cuadraba con la velocidad del universo, que se movían con más rapidez de la que debían. Las estrellas de las galaxias y las galaxias mismas, se movían a una velocidad mayor, por lo que debía haber algo más, algo que no se podía ver.

Este fue el nombre que se le dio, materia oscura. Fue propuesta por Fritz Zwicky en 1933 ante la evidencia de una “masa no visible”, que influía en las velocidades orbitales de las galaxias. Esa oscuridad que disfrutamos en las bellas noches estrelladas, no está tan vacío como creemos, a parte de la materia brillante, hay una materia oscura invisible a nuestros ojos. Sorprendentemente hay 50 veces más materia oscura que materia brillante en nuestro universo.

¿De qué se compone la materia oscura? De agujeros negros y objetos demasiado pequeños para ser estrellas, por lo que no producen luz propia. Se cree que la mayor parte de dicha materia está compuesta por partículas menores a los átomos, y que son diferentes a cualquier tipo de masa conocida. “La materia de la que nosotros estamos hechos, así como la Tierra, el Sol, las estrellas, etc., es menos del 4% de la materia del Universo” dice Tonatiuh Matos en su libro ¿De qué está hecho el universo?

A esta conclusión se llegó después de un largo trayecto, Edwin Hubble descubrió que la materia luminosa que los telescopios no lograban enfocar bien, y a los cuáles llamaron nebulosas, eran en realidad concentraciones de miles de millones de estrellas. Por supuesto que Hubble, inteligentemente, utilizó un telescopio más grande y potente que los demás. Lo que me lleva a preguntar ¿porqué no se le ocurrió antes a otro? Obvio, siempre hay alguien que va un paso más adelante que los demás, y la astronomía no es la excepción.

Bien, pues a estas concentraciones se les llamó galaxias. Vesto Slipher estudió los espectros de luz al pasarlos por un prisma y descubrió que estaban corridos hacia el rojo. Hubble entró al quite y observó  que el corrimiento era sistemático en un gran número de galaxias. Se observó entonces que había una relación entre el tamaño del corrimiento y la distancia de la galaxia, con respecto a nosotros. Hubble encontró que entre más lejana la galaxia, más corrimiento al rojo en el espectro. Este efecto es perceptible a grandes velocidades, y las galaxias se alejan de nosotros a cientos o miles de kilómetros por segundo, Bien, ahora, el corrimiento al azul significa que la galaxia aunque se está alejando cómo todas, está más cercana que las otras. A esto se le llama efecto Doppler.

Las galaxias que se encontraran a cierta distancia, se alejaban unas de otras velozmente lo cual contradecía, la teoría de Newton, de la cual ya hemos hablado. A mayor masa, mayor atracción. Entonces, las galaxias que contienen aproximadamente cien mil millones de estrellas cómo nuestro sol, implicaría que dos galaxias deberían estar acercándose y no viceversa. Hubble, nuevamente el

gran Hubble, descubrió que lo racional, al acercarse las unas a las otras (las galaxias) no era lo que estaba ocurriendo por el contrario, se alejaban rápida e Irremediablemente. Y entre más lejos más rápido.

En 1970, la astrónoma Vera Rubin (ha habido grandes astrónomas en la historia de la humanidad) estudió la galaxia de Andrómeda y descubrió que las estrellas exteriores de un cúmulo de galaxias no obedecían las leyes gravitacionales, a diferencia de los planetas externos en el sistema solar (atraídos por el sol) todas las estrellas externas en la galaxia viajaban a una velocidad idéntica a las estrellas que estaban en el centro. Incluso, se movían más rápido de lo esperado. Vera observó otras 60 galaxias y obtuvo el mismo resultado. Ni Vera ni Isaac Newton estaban equivocados, una fuerza invisible y poderosa forzaba a las estrellas a avanzar rápidamente. Fue entonces, cuándo se relacionó a Fritz Zwicky y su materia oscura con la fuente desconocida de gravedad en los cúmulos de galaxias.Rubin nos suministró la prueba de un invisible universo casi diez veces más masivo que el que conocíamos.

Por otro lado la energía oscura también forma parte del cosmos e impulsa su expansión. Zwicky nos iluminó el camino de su existencia, al estudiar las supernovas. Cuando la estrella consume todo el combustible nuclear se enfría y colapsa en su propia gravedad, posteriormente estalla en una explosión masiva para después dejar tras de sí una estrella de neutrones o un agujero negro.La masa de la estrella original puede variar así que cuándo se convierte en supernova, su brillantez más alta puede hallarse en un rango amplio, por lo que no se puede saber su lejanía simplemente tomando en cuenta este rango así que una supernova relativamente cercana a la Tierra, puede parecer tan brillante, cómo una supernova poderosa pero lejana.

Un tipo de supernova distinta y con sólo una intensidad, derivada de la desapacible unión  de una estrella gigante y una pequeña blanca. Ellas gravitan entre sí peligrosamente cercanas mientras la gigante envía sus capas externas de gas hacia la pequeña y cuándo el peso acumulado crece la pequeña explota con una fuerza y finaliza violentamente en una supernova termonuclear. Durante algunas semanas el brillo de dicha supernova rivaliza con la luz mezclada de todas las estrellas que existen en su galaxia. Esta supernova irradia siempre la misma emisión de energía máxima: aproximadamente 5000 millones de veces más brillante que el Sol de la Vía Láctea. Se puede ver con potentes telescopios hasta galaxias muy remotas, yendo hacia los límites del universo observable. Por esta intensidad de brillo estándar, estas supernovas son la perfecta herramienta para medir las distancias hasta los confines lejanos del universo, por ello se les llama “Candelas estándar”.

La teoría del Big Bang, nos recuerda que en algún tiempo las galaxias y toda la materia, estaban tan juntas que cabía toda en una minúscula esfera del tamaño de una pelota de tenis. Esto fue hace unos catorce mil millones de años aproximadamente. Entonces creímos que la expansión del universo se desaceleraría por la atracción recíproca de la gravedad entre todos los cuerpos celestes, por lo tanto si hay bastante materia oscura, con el tiempo su gravedad detendría la expansión y entonces el universo colapsaría dentro de sí mismo. Entonces, si el universo tuviera menos cantidad de materia oscura la expansión continuaría siempre, gradualmente más lenta.

En 1998, dos equipos competidores de astrónomos observaron al mismo tiempo que la expansión no se desacelera, todo lo contrario, se acelera; por lo cual el universo continuará expandiéndose por siempre. Esto indica una fuerza enigmática en el universo que obliga a la gravedad a separar al mismo. La mayor parte de la energía del universo está vinculada por esta fuerza no conocida. Y tiene por nombre “Energía oscura”, he aquí la causante de la aceleración y aunque no todo está dicho, es un buen comienzo para explicar lo inexplicable.

Todavía nos falta mucho por entender, las teorías son sólo eso, teorías; al igual que las estrellas algunas de ellas caen, otras nacen y otras se fortalecen o se debilitan con nuevas teorías. Las respuestas son en sí mismas e inconclusas. Los filósofos, los matemáticos, los pensadores, todos están en busca de la respuesta correcta, pero para obtenerla deben primero hacer la pregunta correcta. Habrá nuevos descubrimientos, nuevas aventuras, nuevos debates y finalmente nuevas revelaciones.

¿Por qué has elegido ese tema?

Este tema lo elegí pues en lo personal es un tema complejo y muy interesante e intrigante el saber que puede haber escondido en algo tan basto que es el universo un universo muy lejano el cual no podemos ver que esconde pero la tecnología empieza a crecer y surgen nuevas herramientas las cuales cada día nos ayudan a llegar más lejos aunque creo que esto es un espiral pues el universo es tan enorme del cual no hay fin pero cada día nos sorprende más pues cada día surgen nuevos hallazgos por lo tanto me llamo mucho la atención en conocer un poco más sobre el tema es por eso que lo elegí

El conocimiento ante este tema pues era el básico me interesan mucho los programas donde se tocan este tipo de temas pues son temas diferentes temas intrigantes donde el conocimiento es algo entre ciencia ficción y realidad es increíble que pensamos que somos los únicos seres vivos en este universo más

sin embargo el universo es un lugar tan enorme que podrían haber otras galaxias iguales a las de nosotros y ni si quiera saberlo es asombroso pensarlo es por eso que decidí investigar más en este tema para ampliar mi conocimiento.

Bibliografía: ¿De qué está hecho el universo? Tonatiuh Matos. Fondo de Cultura económica. 2004Material audiovisual: Cosmos: A Spacetime Odyssey. National Geographic. 2014

http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo

http://spaceplace.nasa.gov/review/dr-marc-space/dark-matter.sp.html