jueves, abril 03, 2014

Tras la naturaleza de la energía oscura

Corrían los años noventa cuando el mundo de la cosmología era golpeado por un descubrimiento totalmente inesperado. Observando supernovas del tipo Ia se descubrió que el universo no solo se estaba expandiendo sino que el ritmo de dicha expansión se estaba acelerando. Algo tremendamente importante se nos estaba escapando, algo hace que la expansión del universo se acelere y no lo habíamos detectado hasta la fecha.

Al causante de dicha aceleración se le denominó energía oscura. El adjetivo oscura hace referencia a que no se nos había pasado completamente inadvertida, como si no pudiéramos verla, y por otro lado a que no sabemos qué es en realidad. El destino final del universo depende de la energía oscura, ella es la que dictará sentencia sobre el futuro lejano del cosmos. Sabemos, gracias a los datos que nos han brindado misiones como WMAP o Planck, que la energía oscura es el componente más importante del universo, pues aproximadamente el 70% del mismo es energía oscura. No es de extrañar que los designios del universo estén tan ligados a dicha energía.

Se han planteado distintas hipótesis sobre la naturaleza de la energía oscura, la primera de ellas es que la energía oscura no es otra cosa que la energía del vacío. Aquí surge un serio problema, en concreto, entre la predicción teórica de la influencia que puede ejercer la energía del vacío y el valor medido hay una diferencia de 120 órdenes de magnitud. Si la energía del vacío es la respuesta a la naturaleza de la energía oscura parece bastante claro que nuestra comprensión del vacío dista mucho de ser la más correcta. En este escenario, la expansión del universo nunca se detendrá y continuará indefinidamente.

Existen, al menos, dos opciones más para explicar la energía oscura. Una de ellas recibe el nombre de quintaesencia. Tras este nombre tan esotérico lo que se escondería sería un campo que permea todo el universo, el valor de este campo no tiene porqué ser constante a lo largo del tiempo y tampoco tiene porque ser igual en distintos lugares del universo. Dependiendo del valor que vaya tomando esta quintaesencia la expansión del universo podrá durar para siempre o podría llegar a darse el caso de que el universo colapsara.

Por último, estaría lo que se ha denominado energía fantasma, está energía dominaría los designios del universo conduciéndolo a un final demoledor. La expansión del espacio-tiempo sería tan grande que las propias galaxias se desgarrarían, más adelante, lo sistemas planetarios correrían la misma suerte, poco más adelante incluso las estrellas y planetas se verían desgarradas por la imparable expansión del espacio-tiempo, incluso, si siguiéramos existiendo en ese momento, la expansión sería tan descomunal que nosotros mismos nos veríamos estirados y destrozados sin piedad alguna, a este posible fin del universo se le conoce como Big Rip.

Investigadores de la Universidad de Barcelona y de Atenas han analizado los datos de las sondas WMAP y Planck para intentar establecer cual es la realidad de la naturaleza. Su trabajo ha sido publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society bajo el título Effective equation of state for running vacuum: “mirage” quintessence and phantom dark energy.

En dicho trabajo los investigadores Spyros Basilakos y Joan Sola sostienen que la energía oscura es en realidad un tipo de energía dinámica del vacío cuántico. El comportamiento dinámico de este vacío cuántico puede hacer que parezca que la energía oscura se comporta como la energía fantasma o como la quintaesencia pero en realidad sería esa energía dinámica del vacío cuántico la que estaría actuando tras la expansión acelerada del universo. No obstante, esta nueva propuesta de la energía del vacío, como causante de la expansión del universo, sigue adoleciendo de los mismos problemas mencionados anteriormente, una discrepancia enorme entre la teoría y la observación. Así pues, ahora tenemos otra opción más para la posible naturaleza de la energía oscura.

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