Materia oscura y energia oscura

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Materia oscura y energia oscura

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A principios de la década de 1990, una cosa era bastante segura sobre la expansión del universo. Podía tener suficiente densidad de energía para detener su expansión y volver a colapsar, podía tener tan poca densidad de energía que nunca dejaría de expandirse, pero era seguro que la gravedad ralentizaría la expansión con el paso del tiempo. Es cierto que la ralentización no se había observado, pero, en teoría, el universo tenía que ralentizarse. El universo está lleno de materia y la fuerza de atracción de la gravedad atrae a toda la materia. Entonces llegó 1998 y las observaciones del telescopio espacial Hubble (HST) de supernovas muy lejanas que mostraron que, hace mucho tiempo, el universo se expandía realmente más despacio que hoy. Así que la expansión del universo no se ha ralentizado debido a la gravedad, como todo el mundo pensaba, sino que se ha acelerado. Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo lo estaba causando.

Al final, los teóricos propusieron tres tipos de explicaciones. Tal vez era el resultado de una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, descartada hace tiempo, que contenía lo que se llamaba una «constante cosmológica». Tal vez había algún tipo extraño de energía-fluido que llenaba el espacio. Tal vez haya algo que no funciona en la teoría de la gravedad de Einstein y una nueva teoría podría incluir algún tipo de campo que crea esta aceleración cósmica. Los teóricos aún no saben cuál es la explicación correcta, pero han dado un nombre a la solución. Se llama energía oscura.

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Se sugiere que los fenómenos cosmológicos aparentemente dispares que se atribuyen a la llamada «materia oscura» y a la «energía oscura» surgen del mismo proceso físico fundamental: la aparición, desde el nivel cuántico, del propio espaciotiempo. Esta creación del espaciotiempo da lugar a una expansión métrica alrededor de los puntos de masa, además de la curvatura habitual debida a las fuentes de tensión-energía del campo gravitatorio. En apoyo de la propuesta se aduce una reciente modificación de la teoría de la relatividad general de Einstein realizada por Chadwick, Hodgkinson y McDonald, que incorpora la expansión del espaciotiempo alrededor de los puntos de masa y que explica bien las curvas de rotación galáctica observadas. Las pruebas observacionales recientes corroboran una predicción del modelo según la cual la cantidad aparente de «materia oscura» aumenta con la edad del universo. Además, la propuesta conduce al mismo resultado para la pequeña pero no evanescente constante cosmológica, relacionada con la «energía oscura», que la del modelo causal de [1].

Desde la década de 1990 ha quedado claro que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado, un fenómeno que históricamente se ha atribuido a la llamada «energía oscura «1. La hipotética energía oscura es invisible, y puede considerarse una propiedad intrínseca del espaciotiempo en lugar de la materia habitual (energía de tensión) que es la fuente de la curvatura del espaciotiempo. La densidad de la «energía oscura» es constante, también en contraste con la materia/energía ordinaria. Un método popular para explicar el fenómeno de la energía oscura es atribuirlo a la «constante cosmológica» Λ de Einstein [3].

quién descubrió la energía oscura

PASADENA, California – La misión espacial Planck ha publicado el mapa más preciso y detallado jamás realizado de la luz más antigua del universo, revelando nueva información sobre su edad, contenido y orígenes.

Los resultados del mapa sugieren que el universo se expande más lentamente de lo que los científicos pensaban, y que tiene 13.800 millones de años, 100 millones de años más que las estimaciones anteriores. Los datos también muestran que hay menos energía oscura y más materia, tanto normal como oscura, en el universo de lo que se sabía. La materia oscura es una sustancia invisible que sólo puede verse a través de los efectos de su gravedad, mientras que la energía oscura empuja nuestro universo. La naturaleza de ambas sigue siendo un misterio.

El mapa, basado en los primeros 15,5 meses de observaciones en todo el cielo de la misión, revela diminutas fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, una luz antigua que ha viajado durante miles de millones de años desde el universo primitivo hasta llegar a nosotros. Los patrones de luz representan las semillas de las galaxias y los cúmulos de galaxias que vemos hoy en día.

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En la cosmología física y la astronomía, la energía oscura es una forma desconocida de energía que afecta al universo en las escalas más grandes. La primera evidencia observacional de su existencia provino de las mediciones de supernovas, que mostraron que el universo no se expande a un ritmo constante, sino que la expansión del universo se acelera[1][2] Para entender la evolución del universo es necesario conocer sus condiciones de partida y su composición. Antes de estas observaciones, se pensaba que todas las formas de materia y energía en el universo sólo harían que la expansión se ralentizara con el tiempo. Las mediciones del fondo cósmico de microondas sugieren que el universo comenzó en un Big Bang caliente, a partir del cual la relatividad general explica su evolución y el posterior movimiento a gran escala. Sin introducir una nueva forma de energía, no había forma de explicar cómo se podía medir un universo en aceleración. Desde la década de 1990, la energía oscura ha sido la premisa más aceptada para explicar la expansión acelerada. A partir de 2021, existen áreas activas de investigación cosmológica destinadas a comprender la naturaleza fundamental de la energía oscura[3].