Una idea que resuelve los misterios de la energía oscura y la abundancia de litio

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Gran Nube de MagallanesUna simple idea explica dos de los mayores problemas de la cosmología, pero introduce un nuevo obstáculo.

Uno de los mayores retos de la ciencia moderna es explicar las observaciones que apuntan a una expansión acelerada del universo.

Éstas llegaron cuando los astrónomos dijeron que las supernovas más lejanas son más tenues y por lo tanto están más lejos de lo que deberían si el universo simplemente se estuviese expandiendo. Pero en lugar de eso, la expansión debe estar acelerando, dicen.

La explicación convencional para esta aceleración es que el universo debe estar repleto de una invisible energía oscura que fuerza este proceso.

Esto es algo con lo que muchos científicos no se sienten a gusto. Los cálculos convencionales de la energía del vacío del universo dan un número que es 120 órdenes de magnitud menor de lo que tendría que tener la energía oscura. Y luego tenemos el pequeño problema de la conservación de la energía, que parece violarse con la energía oscura. Todo junto deja un estado de la situación bastante poco satisfactorio.

Hay otro problema, aparentemente no conectado, con el que luchan los cosmólogos: la abundancia de elementos que debe haberse creado en el Big Bang.

Nuestros modelos para el Big Bang y cómo el universo creció en sus primeros minutos hacen predicciones muy precisas sobre la abundancia de elementos que deben haberse creado en el proceso.

Por ejemplo, debe haber enormes cantidades de hidrógeno, deuterio y helio-4. Y las medidas de estos materiales más o menos encajan con exactitud con las predicciones.

No obstante, la teoría también predice que también debería haberse formado una cierta cantidad de litio. El problema es que, hasta donde podemos ver, el universo contiene sólo un tercio de esta cantidad. Esto ha provocado más de un dolor de cabeza.

Ahora, Marco Regis y Chris Clarkson de la Universidad de Ciudad del Cabo en Sudáfrica dicen que pueden explicar esta escasez de litio. Lo extraordinario, sin embargo, es que la misma idea explica también las observaciones de supernovas sin necesidad de expansión acelerada o energía oscura.

Su nueva idea es que la abundancia de litio puede explicarse abandonando una de las suposiciones fundamentales de la cosmología moderna: El Principio Copernicano. Es la idea de que nos humanos no tenemos una posición privilegiada en el universo. Para los cosmólogos, esto significa que el universo debe ser más o menos igual en todos sitios y a todas escalas.

Distintos cosmólogos han señalado que si abandonamos este principio, sería bastante fácil explicar los datos de las supernovas. Simplemente indican que el universo no es homogéneo a las escalas más grandes. En lugar de esto, debemos estar situados en el centro de algún tipo de gigantesco vacío en un universo mucho mayor.

Ahora, Regis y Clarkson dicen que el mismo tipo de pensamiento – que hay distintas irregularidades en la forma en que la materia se distribuye por el universo – puede explicar la falta de litio.

Ésta es una interesante contribución al debate. Que la misma idea parezca explicar dos observaciones aparentemente no conectadas, es una poderosa razón para echarle un vistazo más en detalle.

A la vista de esto, parece una pérdida menor abandonar el Principio Copernicano a esta escala. Después de todo, ¿por qué debería estar distribuida equitativamente la materia del universo a esta escala?

No obstante, esto introduce un incómodo problema. La afirmación de Regis y Clarkson es que el universo contiene una región a la que le falta litio. Esto no es difícil de aceptar. Lo difícil de tragar, en caso de ser cierto, son que las observaciones indican que la Tierra está en el mismo centro de la misma.

Esto sería una extraordinaria coincidencia, una que Regis y Clarkson dicen que tiene apenas 1 posibilidad entre 108 de suceder.

Pero también señalan que esto tiene que compararse con los problemas del modelo estándar de la física, que está 120 órdenes de magnitud por debajo de la energía oscura.

Haz tu elección. Sea cual sea, parece que los cosmólogos tendrán que seguir pensando mucho para sacarnos del aprieto.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1003.1043: Do Primordial Lithium Abundances Imply There’s No Dark Energy?

Fecha Original: 23 de agosto de 2010
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