• La humanidad nunca había
estado en un momento tan apasionante, con la posibilidad de responder
preguntas fundamentales del Universo, afirmó Axel de la Macorra,
del Instituto de Física de la UNAM
• En el de Astronomía, Vladimir Ávila Reese
indaga los componentes con el uso de estallidos de rayos gamma
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.
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