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Astrofísica
Explorando el Misterio de la Energía Oscura
Mediante un Telescopio Para Microondas
9 de Mayo de 2008.
 Algo
está expandiendo el universo a una velocidad asombrosa. ¿Qué es, y
adónde nos llevará? Un equipo de científicos busca las respuestas a esas
preguntas con el Telescopio del Polo Sur, que entró en servicio hace
poco tiempo.
 Menéame
El Polo Sur es un lugar difícil para vivir o trabajar. Pero en buena
parte por las mismas razones, es uno de los mejores puntos del planeta
para examinar el débil fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas
en inglés), la radiación dejada por el Big Bang. El Telescopio del Polo
Sur para las microondas está estudiando el CMB para recoger pistas sobre
el nacimiento, evolución y destino del universo.
El proyecto del Telescopio del Polo Sur, dirigido por investigadores del
Instituto Kavli para la Física Cosmológica de la Universidad de Chicago,
tiene como objetivo ayudar a resolver un misterio cosmológico en
particular: el de la energía oscura. Sobre esta fuerza no se sabe mucho.
Actúa contra la gravedad y parece haber acelerado la expansión del
universo. A diferencia de la energía que conocemos (y medimos), la
energía oscura no parece actuar a través de ninguna de las fuerzas
fundamentales de la naturaleza y sí de forma opuesta a la gravedad. No
puede descubrirse directamente, por ejemplo a través de la luz u otras
manifestaciones de la fuerza electromagnética. La evidencia de la
energía oscura es indirecta.
La existencia de la energía oscura fue planteada por primera vez en 1998
por científicos que buscaban explicar unos datos inesperados de
supernovas distantes. Desde entonces, se han llevado a cabo
investigaciones utilizando el Telescopio Espacial Hubble y otros
instrumentos que han rastreado el impacto de la energía oscura hasta
hace aproximadamente nueve mil millones de años, cuando el universo
tenía unos cinco mil millones de años de edad y las galaxias empezaron a
alejarse unas de otras a un ritmo más rápido.
Estudiando el CMB y lo que dice sobre la geometría del universo, los
científicos estiman que la energía oscura constituye entre el 70 y el 75
por ciento de la masa y la energía totales y combinadas del universo.
Esto es aproximadamente tres veces la cantidad de materia oscura que no
puede ser descubierta por la luz u otra radiación electromagnética, pero
que ejerce una poderosa atracción gravitatoria sobre las galaxias. Sólo
alrededor del 4 por ciento del cosmos está formado por la materia
ordinaria, la materia de que estamos hechos y que podemos ver.
Así, sea lo que sea la energía oscura, el caso es que su efecto es más
fuerte que cualquier otra cosa a gran escala. También puede determinar
el futuro del universo. Podría ganar en fuerza y acabar con él al
diseminar toda la materia, incluso a los núcleos atómicos. Los
cosmólogos llaman a esto "Big Rip" (o Gran Desgarrón). O podría
debilitarse y permitir que la gravedad reconcentrase el universo, en un
fenómeno denominado "Big Crunch" o Gran Trituración, produciendo algo
con la densidad infinita a partir de lo cual se originó el Big Bang. O
quizás simplemente permitirá que la expansión continúe de manera
convencional, hasta que la mayoría de las estrellas y galaxias estén
demasiado distantes para ser vistas.
El Telescopio del Polo Sur para las microondas está examinando cúmulos
de galaxias para tratar de saber qué papel desempeñó la energía oscura
en su evolución. Si los científicos pueden averiguar cómo la densidad de
las acumulaciones de materia cambió con el paso del tiempo, pueden
hacerse una idea más precisa de si la energía oscura nos está llevando
hacia un Big Rip, un Big Crunch o algo intermedio.
La actividad del Telescopio del Polo Sur para las microondas no
terminará con esta inspección de cúmulos de galaxias. Otro proyecto en
preparación usará el telescopio para escanear el CMB en busca de sutiles
fluctuaciones en su polarización. Como la luz visible, la radiación de
microondas procedente del Big Bang tiene ondas moviéndose en campos
electromagnéticos a diferentes ángulos. Las observaciones con otro
instrumento ubicado en el Polo Sur, el interferómetro DASI, han
confirmado que el CMB está polarizado como se esperaba a raíz de las
teorías más aceptadas sobre el Big Bang.
Los investigadores quieren ahora usar el telescopio de microondas, más
sensible, para buscar variaciones minúsculas en la polarización del CMB
que denoten la presencia de grandiosas ondas de gravedad.
Esas ondas descomunales se habrían generado en el "periodo de la
inflación", cuando el universo tenía tan sólo entre 10 y 50 segundos de
edad.
Un nuevo conjunto de sensores, capaz de detectar la polarización así
como el calor, está siendo construido por la Universidad de Chicago y
debería estar listo para su instalación en el Telescopio del Polo Sur
para las microondas en el verano austral (el invierno boreal) de
2009-10.
Información adicional en:
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