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Astrofísica
Nueva Luz Sobre la Energía Oscura
8
de Febrero de 2008.
 Utilizado
el Very Large Telescope de ESO, un grupo de astrónomos fue capaz de
medir la distribución y movimientos de miles de galaxias en el Universo
distante. Esto abre fascinantes perspectivas para comprender mejor la
causa de la aceleración en la expansión cósmica y proporciona nuevas
luces sobre la misteriosa energía oscura que presumiblemente abunda en
el Universo.
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“Explicar por qué la expansión del Universo se está acelerando
actualmente es ciertamente la pregunta más fascinante en la cosmología
moderna”, dijo Luigi Guzzo, autor principal del estudio publicado en una
reciente edición de Nature. “Hemos podido mostrar que amplias mediciones
de las posiciones y velocidades de galaxias distantes nos proporcionan
un nuevo camino para resolver este misterio”, aseguró.
Hace diez años, los astrónomos descubrieron con asombro que el Universo
se está expandiendo actualmente a un ritmo más rápido que en el pasado.
“Esto implica una de dos posibilidades muy diferentes”, explicó Enzo
Branchini, miembro del equipo. “O el Universo está repleto de una
misteriosa energía oscura la cual produce una fuerza repulsiva que lucha
contra el freno gravitatorio de toda la materia presente en el Universo,
o nuestra teoría actual de gravitación no está correcta y necesita ser
modificada, por ejemplo, agregando dimensiones adicionales al espacio”.
Las observaciones actuales de la velocidad de expansión del Universo no
pueden distinguir entre estas dos opciones, pero el equipo internacional
de 51 científicos de 24 instituciones encontró una forma que podría
ayudar a abordar este problema. La técnica se basa en el movimiento
aparente de galaxias distantes como resultado de dos efectos bastante
conocidos: la expansión global del Universo que separa las galaxias unas
de otras y la atracción gravitatoria de la materia presente en la
vecindad de las galaxias que las une, creando la red cósmica de
estructuras a gran escala.
“Midiendo las velocidades aparentes de grandes muestras de galaxias
durante los últimos treinta años, los astrónomos han podido reconstruir
un mapa tridimensional de la distribución de galaxias sobre grandes
volúmenes del Universo. Este mapa reveló estructuras a gran escala tales
como cúmulos de galaxias y supercúmulos filamentosos”, dice Olivier Le
Fèvre, miembro del equipo. “Pero las velocidades medidas también
contienen información acerca de los movimientos locales de galaxias;
éstos introducen distorsiones pequeñas, pero significativas, en los
mapas reconstruidos del Universo. Hemos mostrado que la medición de esta
distorsión en diferentes épocas de la historia del Universo es una forma
de probar la naturaleza de la energía oscura”, comentó Le Fèvre.
Guzzo y sus colaboradores han podido medir este efecto usando el
espectrógrafo VIMOS del VLT de ESO en Paranal (II Región de Chile). Como
parte del Rastreo Profundo VIMOS-VLT (VV Deep Survey), del cual Le Fèvre
es el investigador principal, se obtuvieron y analizaron espectros de
varios miles de galaxias en un campo de 4 grados cuadrados (20 veces el
tamaño de la Luna llena), en épocas correspondientes a alrededor de la
mitad de la edad actual del Universo (hace unos 7 mil millones de años).
“Este es el campo más grande jamás cubierto homogéneamente por medio de
la espectroscopia a esta profundidad”, dice Le Fèvre. “Ahora hemos
recopilado más de 13.000 espectros en este campo y el volumen total
rastreado por la medición es mayor que 25 millones de años-luz cúbicos”.
Los astrónomos compararon estos resultados con la medición 2dFGRS que
sondeó el Universo local, es decir, que midió la distorsión en el tiempo
presente.
Las conclusiones de este estudio proporcionaron evidencia independiente
sobre la necesidad de una energía adicional en el cosmos, apoyando la
forma más simple de energía oscura: la “constante cosmológica”,
introducida originalmente por Albert Einstein. Sin embargo, el grado de
incertidumbre todavía es muy alto y no se pueden excluir los otros
escenarios.
“También hemos mostrado que extendiendo nuestras mediciones sobre
volúmenes cerca de diez veces mayores que el VV Deep Survey, esta
técnica debería poder decirnos si la aceleración cósmica se origina en
un componente de energía oscura de origen exótico o requiere una
modificación de las leyes de gravedad”, dijo Guzzo.
“El instrumento VIMOS del VLT ciertamente sería una herramienta
maravillosa para efectuar esta futura medición y para ayudarnos a
responder esta pregunta fundamental. Esto anima fuertemente a los
científicos a proseguir con mediciones aún más ambiciosas del Universo
distante”, concluyó Le Fèvre.
EL Espectrógrafo Visible de Multi-Objetos (VIMOS) del VLT puede observar
espectros de hasta 1.000 galaxias en una sola exposición. Este
instrumento se encuentra en telescopio Melipal de 8,2 metros de diámetro
del Very Large Telescope (VLT), en el Observatorio Paranal de ESO en la
II Región de Chile.
El VIMOS-VLT Deep Survey es un rastreo espectroscópico sin precedentes,
destinado a conseguir una imagen lo más completa posible de la formación
de galaxias y estructuras a lo largo de la historia del Universo. El
artículo que publica Nature en su edición del 31 de enero de 2008 lleva
el título original de “A test of the nature of cosmic acceleration using
galaxy redshift distortions”, por L. Guzzo et al. (ESO)
Información adicional en:
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