Historieta: "El lado oscuro del universo"

“El lado oscuro del universo”

UNADM

José David Jiménez Cervantes

Introducción

El presente texto es un análisis de contenido del artículo científico “el lado oscuro del universo” publicado por la UNAM en su página de divulgación científica www.comoves.unam.mx.

Se pretende dar un enfoque personal sobre lo que este artículo nos dice y analizar el contenido de esta interesante lectura. Tratar de hablar sobre física y astrología puede resultar complicado, mas sin en cambio el artículo citado nos da una explicación comprensible sobre este tema y nos adentra hacia el fascinante misterio del universo y las fuerzas que aún no logramos comprender del todo.

DESARROLLO

El tema del universo es muy basto y a la vez complejo para entenderlo fácilmente pues involucra temas de física, química, matemática, astrología etc. Por lo que no es sencillo intentar explicar en un pequeño texto lo que todo esto involucra. La lectura se centra a manera general de cómo es que se puede saber que el universo esta en movimiento y como se supo que el universo posiblemente en un inicio se concentraba en un pequeño punto más pequeño que un átomo. Fue un gran aporte para la astrología el descubrimiento del corrimiento en rojo de las estrellas y como esto nos ayuda a comprender el movimiento de las galaxias.

Cuando no podemos acercarnos a un objeto luminoso (¡o no nos atrevemos!), es posible obtener mucha información analizando su luz. La suposición más sencilla es ésta: si brilla mucho, está cerca; si brilla poco, está lejos. Pero la cosa no es tan simple: ¿qué tal si está lejos, pero su brillo intrínseco es altísimo? La luminosidad aparente de semejante objeto podría ser mayor que la de otro que está más cerca pero es más tenue, y concluiríamos erróneamente que el primero es el más cercano. (S. Regules, 2016)

El articulo nos explica de manera muy sencilla que un efecto similar sucede cuando pasa por la carretera una motocicleta, a lo lejos se oye el sonido agudo de su motor y conforme se acerca este va aumentando, al pasar de largo se escucha ahora un sonido grueso que se va diluyendo conforme se aleja. Algo similar ocurre con las galaxias pero al dejar un rastro de luz roja al acercarse y azul al alejarse.

La cantidad de luz emitida por una estrella (o brillo intrínseco) depende de su tamaño, de su masa y de su edad. El brillo aparente de una estrella es simplemente la cantidad de luz que recibimos al momento de observarla. El brillo aparente depende del brillo intrínseco y de la distancia. Entre más alejada se encuentra una estrella menos intenso es su brillo aparente. Si conocemos el brillo intrínseco de una estrella y al mismo tiempo medimos su brillo aparente, entonces es posible calcular la distancia que nos separa de ella. Este método de determinar distancias se basa en la relación entre el brillo aparente y la distancia. Otra manera de medir distancias a galaxias lejanas consiste en usar el brillo de estrellas supernovas del tipo Ia, las cuales tienen un brillo intrínseco conocido teóricamente. (Torres S. 2000)

Cuando, en 1929, Hubble comparó los datos de corrimiento al rojo con los de distancia, se llevó el susto de su vida: los datos se acomodaban en una bonita recta (bueno, más o menos), lo cual indica que cuanto más lejos está una galaxia, más rápido se aleja y que la relación entre distancia y velocidad es una simple proporcionalidad directa: una galaxia al doble de la distancia se aleja al doble de la velocidad, una al triple, al triple… Ésta es la llamada ley de Hubble, y se interpreta como signo de que el Universo se está expandiendo. (S. Regules, 2016)

Según esta ley, una medida de la inercia de la expansión del universo viene dada por la constante de Hubble. A partir de esta relación observacional se puede inferir que las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a su distancia, relación más general que se conoce como relación velocidad-distancia y que a veces se confunde con la ley de Hubble. Tampoco hay que malinterpretar la relación velocidad-distancia. No consiste en que cuanto más lejos esté una galaxia más rápido se aleja de nosotros. Según esto, al alejarse la galaxia ésta iría aumentando de velocidad pues está más lejos que antes. No es así. La relación velocidad-distancia, derivada de la ley de Hubble, dice que cuanto más lejos está ahora una galaxia más rápido se aleja ahora de nosotros. Aunque todas las galaxias fueran reduciendo paulatinamente su velocidad de alejamiento (actualmente parece que ocurre todo lo contrario) se seguiría cumpliendo que la velocidad de una galaxia lejana es mayor que la de una cercana, manteniendo siempre una proporcionalidad velocidad-distancia.

(Kutner, M. 2003)

El descubrimiento de Hubble condujo al poco tiempo a la teoría del Big Bang del origen del Universo. Si las galaxias se están separando, en el pasado estaban más juntas. En un pasado suficientemente remoto estaban concentradas en una región muy pequeña y muy caliente —y no eran galaxias, sino una mezcla increíblemente densa de materia y energía—. (S. Regules, 2016)

Otro hecho importante es el descubrimiento de la relatividad de Einstein. La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como la de relatividad general, formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y elelectromagnetismo.

La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzasgravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.

La teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios (Gavin R. 2010)

Albert Einstein publicó la teoría general de la relatividad, que es la que usan los cosmólogos para describir la forma global del Universo. Esta teoría permite otras dos posibilidades insólitas: si el espacio tiene curvatura positiva, como una esfera, los ángulos de un triángulo suman más de 180 grados, si tiene curvatura negativa, como una silla de montar, menos. (S. Regules, 2016)

En astronomía, mirar lejos es mirar al pasado. La luz, viajando a 300 mil kilómetros por segundo, tarda cierto tiempo en llegar a la Tierra desde sus fuentes: ocho minutos desde el Sol, unas horas desde Plutón, unos años desde las estrellas más cercanas, 30 mil años desde el centro de nuestra galaxia y muchos miles de millones de años desde las galaxias más lejanas. La luz de Albinoni y su galaxia, por ejemplo, llegó al espejo del telescopio Keck II 10 mil millones de años después de producirse la explosión. (S. Regules, 2016)

En las ciencias, como en la vida, las cosas tienen muchas facetas. El efecto de aceleración del Universo nos pone ante un problema —el de buscar al responsable— pero al mismo tiempo resuelve otro. Porque el efecto de aceleración cósmica requiere energía en cantidades… ejém… cósmicas, de modo que hay más energía en el Universo de la que habíamos visto hasta hoy. Entonces podemos reconciliar por fin el modelo inflacionario con las observaciones. Aunque no sepamos qué es, esta nueva energía oscura (como la han llamado los cosmólogos, pero no porque sea maligna, sino porque no se ve) añadida a los recuentos anteriores de materia y energía, completa la cantidad necesaria para que el Universo sea de geometría plana, como exige el modelo inflacionario. (S. Regules, 2016)

Pero, ¿qué es la energía oscura?

El Universo se va a acabar —o por lo menos se van a acabar las condiciones aptas para la vida— pero no te pongas a escribir tu testamento, aún falta muchísimo. Con todo, es interesante preguntarse cómo podría ser el final. (S. Regules, 2016)

Antes de 1998 se consideraban, en esencia, dos posibles capítulos finales para el Universo: ¿sería la fuerza de gravedad total lo bastante intensa como para frenar la expansión e invertirla, o seguiría el Universo creciendo para siempre? En el primer caso el Universo terminaba con un colosal apachurrón exactamente simétrico al Big Bang; en el segundo, la expansión seguía eternamente, diluyendo el cosmos y haciéndolo cada vez más aburrido. (S. Regules, 2016)

Según el físico Robert Caldwell y sus colaboradores, llegará un día, dentro de unos 22 mil millones de años, en que la aceleración de la expansión del Universo empezará a notarse a escalas cada vez más pequeñas para producir un final que se llama Big Rip (el “Gran Desgarrón”). Mil millones de años antes del Big Rip, la energía fantasma superará a la atracción gravitacional que une a unas galaxias con otras y se desmembrarán los cúmulos de galaxias. Sesenta millones de años antes del fin, se desgarran las galaxias. Tres meses antes del Big Rip, el efecto alcanza la escala de los sistemas planetarios: los planetas se desprenden de sus estrellas. Faltando 30 minutos para el postrer momento, los planetas se desintegran. En la última fracción de segundo del Universo los átomos se desgarran. Luego, nada. (S. Regules, 2016)

Conclusión

Aún existen grandes misterios por descubrir en todos los ámbitos de la ciencia,  una de sus áreas en la que hay más dudas y misterios es sin duda la astronomía. Se ha progresado mucho desde la invención del telescopio hasta el día de hoy y se siguen descubriendo curiosidades y nuevos enigmas, esto no hace más que apasionarnos cada vez más por lo que hay fuera de nuestro sistema solar, pues desde hace algunos siglos pasamos de ver a lo lejos las estrellas e intentar estudiarlas tan solo von ver su movimiento y distribución en nuestro cielo nocturno hasta intentar llegar a otros planetas y en un futuro poder ir incluso a distintos sistemas solares con ayuda de las fuerzas aún desconocidas del universo.

Preguntas: ¿Por qué elegí este tema?

Personalmente me agrada los temas de ciencia, física y matemáticas y el estudio del universo debe hacer mucho uso de estas ciencia para intentar comprender las leyes que nos gobiernan por ello creí que sería una lectura muy interesante.

¿De dónde partí para empezar a escribir?

Trate de respetar la estructura de la lectura, pues explica de manera comprensible para el público en general temas complejos y da ejemplos simples para facilitar su comprensión así que no fue difícil saber que para hacer amena la lectura habría que empezar explicando de manera sencilla lo que la lectura quiere transmitir.

Referencias:

·         Regules S. (2016)  “El lado oscuro del universo” en ¿Cómo vez? Revista de divulgación científica de la UNAM, Versión electrónica, recuperado de: http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo Consultado: 20/04/2016

·         Torres S. (2000) Exploremos el universo, sitio web recuperado de: http://astroverada.com/_/Main/T_distancias.html consultado: 20/04/2016

• Kutner, M (2003). Cambridge University Press, ed. Astronomía: Una Perspectiva Física. ISBN 0-521-52927-1.
• Gavin Rabinowitz. «Einstein's theory of relativity on display for first time» (en inglés). Agencia AFP, alojado por Google. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2010.  Consultado el 21/04/2016