Se encuentra que la energía oscura crece de forma agobiante en el universo

Crédito: Rayos-X (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Óptico (SDSS); Ilustración (MPE/V.Springel)

Por primera vez, los astrónomos han observado claramente los efectos de la “energía oscura” en los objetos colapsados más masivos del universo usando el Observatorio Chandra de Rayos-X de la NASA. Rastreando cómo la energía ha impulsado el crecimiento de los cúmulos galácticos y combinando esto con estudios anteriores, los científicos han obtenido las mejores pistas hasta el momento de lo que es la energía oscura y cuál podría ser el destino del universo.

Este trabajo, que necesitó de años para completarse, es independiente de otros métodos de investigación de la energía oscura tales como las supernovas. Estos nuevos resultados de rayos-X proporcionan una prueba independiente crucial para probar la energía oscura, buscada desde hace mucho tiempo por los científicos, la cual depende de cómo la gravedad compite con la expansión acelerada en el crecimiento de las estructuras cósmicas. Las técnicas basadas en la medida de distancias, tales como el trabajo sobre supernovas, no tienen esta sensibilidad especial.

Los científicos creen que esta energía oscura es una forma de gravedad repulsiva que ahora domina el universo, aunque no tienen una descripción clara de lo que es en realidad. Comprender la naturaleza de la energía oscura es uno de los mayores problemas de la ciencia. Las posibilidades incluyen la constante cosmológica, que es equivalente a la energía del espacio vacío. Otras posibilidades incluyen una modificación en la relatividad general en las mayores escalas, o un campo físico más general.

Para ayudar a decidir entre estas opciones, se requiere una nueva forma de observar la energía oscura. Esto se ha logrado observando cómo la aceleración cósmica afecta al crecimiento de los cúmulos de galaxias a lo largo del tiempo.

“Este resultado podría describirse como ‘el desarrollo dificultado del universo’”, dijo Alexey Vikhlinin del Observatorio Astrofísico Smithsoniano en Cambridge, Massachusetts, quien lideró la investigación. “Sea lo que sea que está forzando la expansión del universo a acelerarse, también está forzando a que su desarrollo sea más lento”.

Vikhlinin y sus colegas usaron Chandra para observar el gas caliente en docenas de cúmulos galácticos, los cuales son los objetos colapsados más grandes del universo. Algunos de los cúmulos están relativamente cerca y otros a más de la mitad de distancia total del universo.

Los resultados muestran que el incremento de masa de los cúmulos galácticos a lo largo delo tiempo se alinea con un universo dominado por la energía oscura. Es más difícil para objetos como los cúmulos galácticos crecer cuando el espacio se estira, como sucede gracias a la energía oscura. Vikhlinin y su equipo ven este efecto claramente en los datos. Los resultados son notablemente consistentes con aquellos que miden las distancias, revelando que la relatividad general se aplica, como se esperaba a grandes escalas.

“Durante años, los científicos han querido empezar a probar cómo funciona la gravedad a grandes escalas y ahora, por fin lo hemos hecho”, dijo William Forman, a coautor del estudio del Observatorio Astrofísico Smithsoniano. “Esta es una prueba que podría haber fallado la relatividad general”.

Cuando se combinan con otras pistas — supernovas, el estudio del fondo cósmico de microondas, y la distribución de galaxias – este nuevo resultado de rayos-X da a los científicos la mejor visión hasta el momento de las propiedades de la energía oscura.

El estudio refuerza las evidencias de que la energía oscura es la constante cosmológica. Aunque es el principal candidato a explicar la energía oscura, el trabajo teórico sugiere que debería ser aproximadamente 10120mayor de lo esperado. Por tanto, las alternativas a la relatividad general, tales como las que implican dimensiones ocultas, se exploran.

“Colocando todo esto junto nos da la prueba más concluyente hasta el momento de que la energía oscura es la constante cosmológica, o en otras palabras, que ‘la nada pesa algo’”, dijo Vikhlinin. “Se necesitan muchas más comprobaciones, pero hasta el momento la teoría de Einstein parece tan buena como siempre”.

Estos resultados tienen consecuencias para la predicción del destino final del universo. Si la energía oscura se explica mediante la constante cosmológica, la expansión del universo continuará acelerando, y la Vía Láctea y su vecina la galaxia de Andrómeda, nunca se fusionarán con el cúmulo de Virgo. En tal caso, aproximadamente dentro de cien mil millones de años, todas las otras galaxias desaparecerían de la visión de la Vía Láctea, y finalmente, el supercúmulo local de galaxias también se desintegraría.

El trabajo de Vikhlinin y sus colegas se publicará en dos artículos distintos en el ejemplar del 10 de febrero de la revista The Astrophysical Journal. El Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, dirige el programa Chandra para el Consejo de la Misión Científica de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra desde Cambridge, Massachusetts.


Fecha Original: 16 de diciembre de 2008
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Comments (3)

  1. Anónimo

    Al final, la fuerza más “débil” de todas va a ser la que fije el destino del universo. Increíble.

  2. Crashbit

    Quien sabe …

    Es una buena teoría, pero no se debe de olvidar que los núcleos de la galaxias cada día tienen mas masa debido a los gigantescos agujeros negros, es decir, los objetos con el tiempo se hacen mas masivos y las distancias entre ellos aumenta, quien sabe si hace 13700 millones de años aproximadamente no había un equilibrio casi perfecto de “cuerpos supermasivos” en un universo, un equilibrio que se perdió y explosionó hasta crear el universo que conocemos, quien sabe si mas allá de 13.700 millones de años descubririamos un gran vació, un gran vacio que nos lleva a otro universo, otro universo en equilibrio o otro como el nuestro.

  3. Manlio E. Wydler

    Una teoría que presupone demasiado. Atribuye más todavía y que no convence para nada.

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