El vacío cósmico: ¿Podríamos estar en medio del mismo?

¿Es única nuestra región del espacio? ¿Es un vacío? ¿Puedes oír el eco? Crédito: ESO. Edición: Ian O’Neill

A grandes escalas, el universo es homogéneo e isotrópico. Esto significa que no importa dónde estés situado en el cosmos, ya sea en una nebulosa ocasional o en un cúmulo galáctico, el cielo nocturno parece aproximadamente el mismo. Naturalmente existe cierta “agrupación” en la distribución de estrellas y galaxias, pero en general la densidad de cualquier posición dada será la misma que una posición a cientos de años luz de distancia. Esta suposición es conocida como el Principio Copernicano. Invocando el Principio Copernicano, los astrónomos han predicho la existencia de la esquiva energía oscura, que acelera las galaxias distanciándolas unas de otras, expandiendo por tanto el universo. Pero, ¿qué pasa si esta suposición es incorrecta? ¿Qué pasaría si nuestra región del universo fuese única, con una posición en la que la densidad media sea mucho menor que en otras regiones del espacio? De pronto, nuestras observaciones de la luz de las supernovas de Tipo Ia no son anómalas y pueden explicarse a través del vacío local. Si este resultase ser el caso, la energía oscura (o cualquier otra sustancia exótica similar) no sería requerida para explicar la naturaleza de nuestro universo después de todo…

La energía oscura es una hipotética energía predicha que impregna todo el cosmos, causando la expansión observada del universo. Esta extraña energía se cree que cuenta con el 73% de la masa-energía total del universo (es decir. E=mc2). Pero, ¿hay pruebas de la energía oscura? Una de las herramientas principales cuando se mide la expansión acelerada del universo es analizar el desplazamiento al rojo de un objeto lejano con un brillo conocido. En un universo repleto de estrellas, ¿qué objeto genera un brillo “estándar”?

Las supernovas de Tipo Ia son conocidas como “candelas estándar” por esta misma razón. No importa dónde exploten en el universo observable, siempre lo hacen con la misma cantidad de energía. De esta forma, a mitad de la década de 1990 los astrónomos observaron una supernova de Tipo Ia lejana un poco más débil de lo esperado. Con la suposición básica (puede ser una visión aceptada, pero es una suposición después de todo) de que el universo obedece el Principio Copernicano, esta atenuación sugiere que existe alguna fuerza en el universo que provoca no sólo una expansión, sino una expansión acelerada del universo. Esta misteriosa fuerza se apodó energía oscura y actualmente es una visión común que el universo está repleto de la misma para explicar estas observaciones. (Existen muchos otros factores que explican la existencia de la energía oscura, pero este es un factor crítico).

De acuerdo con una nueva publicación encabezada por Timothy Clifton, de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, investiga la controvertida sugerencia de que el Principio Copernicano, ampliamente aceptado, es incorrecto. Tal vez vivimos en una única región del espacio donde la densidad media es mucho menor que en el resto del universo. Las observaciones de las supernovas lejanas de pronto no requerirían de la energía oscura para explicar la naturaleza de un universo en expansión. No se requiere de ninguna sustancia exótica, ninguna modificación de la gravedad y ninguna dimensión extra.

Clifton explica que las condiciones que podrían explicar las observaciones de supernovas son que vivimos en una región extremadamente rarificada, centra del centro, y este vació podría a escala del mismo orden de magnitud que el universo observable. Si este fuese el caso, la geometría del espacio-tiempo sería diferente, influyendo en el paso de la luz de una forma distinta a la que esperaríamos. Es más, va incluso un poco más lejos diciendo que un observador dado tiene una alta probabilidad de encontrarse a sí mismo en tal localización. No obstante, en un universo inflacionario como el nuestro, la probabilidad de generación de tales vacíos es baja, pero no obstante debería considerarse. Si no encontrásemos en el centro de una región única del espacio podría perfectamente violarse en Principio Copernicano y tendría implicaciones masivas en todas las facetas de la cosmología. Casi literalmente, sería una revolución.

El Principio Copernicano es una suposición que forma los cimientos de la cosmología. Como apuntaba Amanda Gefter en New Scientist, esta suposición debería estar abierta a escrutinio. Después de todo, la buena ciencia no debería ser una religión donde las suposiciones (o creencias) se convierten en algo incuestionable. Aunque el estudio de Clifton es especulativo por ahora, propone ciertas cuestiones interesantes sobre la comprensión del universo y si estamos dispuestos a cuestionar nuestras ideas fundamentales.



Autor: Ian O’Neill
Fecha Original: 21 de julio de 2008
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Comments (6)

  1. Tritio

    Ya había escuchado hablar de esto y personalmente me parece muy desconcertante. No entiendo muy bien las repercusiones que tiene, pero creo que si todo esto fuese demostrable, ¿Cuáles serían las consecuencias?. ¿Estaría todo más cerca de lo que en realidad aparenta?. ¿Podría demostrarse que esto es correcto con la ausencia de los factores críticos en el LHC?.

    Un gran tema de discusión, estamos en constante revolución.

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  3. Loly

    ¿De dónde vienen las leyes de la física?
    Actualmente hay dos maneras de responder a esta pregunta.

    a) Una es mostrar que en un nivel fundamental reina la anarquía más completa y que las leyes de la física son sólo la consecuencia de procesos circunstanciales puramente fortuitos.

    b) La otra es imaginar el conjunto de todos los universos posibles, cada uno de ellos regido por leyes físicas diferentes. Resulta entonces que vivimos en un universo sumamente ordenado, porque en todos los demás la vida de seres como nosotros no existe.

    Pero ¿pueden esas probabilidades ofrecer una explicación definitiva? ¿Por qué el universo –o el conjunto de todos los universos– tiene esta propiedad de la probabilidad?

    ¿cómo fue posible que los parámetros reguladores de las partículas elementales y sus interacciones estuviesen sincronizados y equilibrados de tal modo que haya surgido un universo tan variado y complejo?

    El universo es improbable, y es improbable en el sentido de que tiene una estructura mucho más compleja de lo que habría sido si sus leyes y condiciones iniciales se hubieran elegido de forma más arbitraria.

    Muchas preguntas sin respuesta .. y porque buscamos esas respuestas ?

  4. El vacío cósmico, ¿podríamos estar en medio del mismo rodeados rodeados cual islote?…

    Invocando el Principio Copernicano, los astrónomos han predicho la existencia de la energía oscura. Pero, ¿qué pasaría si nuestra región del universo fuese única, con una posición en la que la densidad media sea mucho menor que en otras regione…

  5. Sphynx

    Coincido con Tritio, es desconcertante, o sea que luego de una singularidad, el supuesto big bang, nos encontramos con que en el medio de una absoluta homogeneidad, made in COBE, nos encontramos con otra singularidad: un espacio vacío, y en el medio del vacío, oh sorpresa!, otra singularidad( por lo menos hasta ahora): nosotros.
    Basta para mí con las singularidades.
    Más bien que sabemos poco de todo.
    Deberiamos ir al foro a discutirlo.

  6. Manlio E. Wydler

    Este tema copernicano, no deja de ser una burda generalización.
    Inferir la materia oscura desde estas generalidades, me recuerda a los mitos, que tan fácilmente muchos creímos: Obtener energía eléctrica de la energía atómica sin producir grandes temperaturas, etc.
    Es por eso que ideé mi Cosmogonía, basada en la teoría del caos de René Thom, mundos, universos separados por singularidades, (Límite del caos, del cambio de estado) que delimitan ciclos de Materia en expansión y Antimateria en regresión, con creación de espacio -tiempo “sucesivos” diferentes y la interrelación mutua de la gravedad sempiterna de todos.

    Para mí la materia “oscura” no existe.

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