La energía oscura

Podemos definir a la energía oscura como “una forma hipotética de materia que estaría presente en todo el Universo, produciendo una presión negativa y que tiende a incrementar la aceleración de la expansión del mismo”.

En 1929 el astrónomo Edwin Hubble demostró que las galaxias se alejan unas de otras, lo que apoyó la teoría de que el universo se ha expandido desde el Big Bang. En 1999, los cosmólogos anunciaron indicios de que una rara fuerza, llamada energía oscura, causaba realmente la expansión acelerada del universo.

No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura ya que, aunque ambas forman la mayor parte de la masa del Universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura es un campo que llena todo el espacio.

Al respecto Fabio Governato del Instituto Nacional de Astrofísica de Italia dijo que “El universo es como un mar virtual de energía oscura, con miles de millones de galaxias equiparables a islas emergiendo del mar”.

En  el año 1997, Fabio Governato diseñó un modelo matemático para simular la evolución del universo desde la Gran Explosión hasta el presente. Su grupo de investigación encontró que el modelo no podía reproducir la expansión suave que se había observado entre las galaxias alrededor de la Vía Láctea, la galaxia en la que reside la Tierra. De hecho, el modelo produjo desviaciones de una expansión completamente radial que eran de tres a siete veces más altas que la que los astrónomos habían observado realmente. "El movimiento observado era pequeño, y no podíamos reproducirlo sin la presencia de energía oscura. Cuando agregamos la energía oscura, obtuvimos una concordancia perfecta" explico el astrónomo italiano.

La naturaleza exacta de la energía oscura sigue siendo una materia de especulación. Se conoce que es muy homogénea, no muy densa y no se conoce la interacción con ninguna de las fuerzas fundamentales más que la gravedad.

Como no es muy densa, unos 10−29 g/cm³, es difícil de imaginar experimentos para detectarla en laboratorio. La energía oscura sólo puede tener un profundo impacto en el Universo, ocupando el 70% de toda la energía, debido a que por el contrario llena uniformemente el espacio vacío. Los dos modelos principales son la quintaesencia y la constante cosmológica.

La consecuencia más directa de la existencia de la energía oscura y la aceleración del Universo es que éste es más antiguo de lo que se creía. Si se calcula la edad del Universo con base en los datos actuales de la constante de Hubble (71±4 (km/s)/Mp), se obtiene una edad de 10.000 millones de años, menor que la edad de las estrellas más viejas que es posible observar en los cúmulos globulares, lo que crea una paradoja insalvable.

Los cosmólogos estiman que la aceleración empezó hace unos 9.000 millones de años. Antes de eso, se pensaba que la expansión estaba ralentizándose, debido a la influencia atractiva de la materia oscura y los bariones. La densidad de materia oscura en un Universo en expansión desaparece más rápidamente que la energía oscura y finalmente domina la energía oscura.

Especificamente, cuando el volumen del Universo se dobla, la densidad de materia oscura se divide a la mitad pero la densidad de energía oscura casi permanece sin cambios (exactamente es constante en el caso de una constante cosmológica). Teniendo en cuenta la energía oscura, la edad del Universo es de unos 13.700 millones de años (de acuerdo con los datos del satélite WMAP en 2003), lo que resuelve la paradoja de la edad de las estrellas más antiguas.

Fuentes
Physics world      
Wikipedia
Nasa
Seti

Clara Bolonia para LaReserva.com