viernes, 26 de marzo de 2010

Hubble confirma la aceleración cósmica generada por la energía oscura

El telescopio espacial Hubble ha realizado una encuesta cósmica de la luz de las galaxias distorsionadas y ha confirmado la existencia de una aceleración cósmica misteriosa. Al mismo tiempo ha elaborado el equivalente a un mapa en 3D de una parte del Universo, cuya distribución de masas se muestra en la figura de la izquierda.
Un grupo de astrónomos, liderado por Tim Schrabback, del Observatorio de Leiden, ha llevado a cabo un estudio intensivo de más de 446.000 galaxias dentro de la Encuesta de Evolución Cosmológica (COSMOS). COSMOS es el mayor estudio llevado a cabo con el Hubble, que fotografió 575 vistas de la misma parte del Universo usando su cámara avanzada para sondeos. En total, la encuesta tuvo casi 1000 horas de observaciones.
Además de los datos del Hubble, los investigadores utilizaron las observaciones terrestres para asignar las distancias de una muestra de 194.000 galaxias del total estudiado. "El gran número de galaxias incluidas en este tipo de análisis no tiene precedentes, pero lo más importante es la riqueza de la información que obtenemos acerca de las estructuras invisibles en el Universo a partir de este excepcional conjunto de datos", dice el miembro del equipo Patrick Simon, de la Universidad de Edimburgo.
 Según la teoría, el Universo invisible se compone de la materia oscura y de la energía oscura. No se sabe todavía de qué están compuestas, sin embargo, los astrónomos creen que existen debido a sus efectos sobre el movimiento de los objetos celestes. La materia oscura contribuye menos que la fuerza de gravedad en escalas más pequeñas, mientras que la energía oscura se resiste a la gravedad en las escalas más grandes. En la imagen de la derecha tenemos la comparación de los diferentes modelos elaborados informáticamente.
En el nuevo análisis, los astrónomos han analizado la distribución a gran escala de la materia en el espacio. Esta información está codificada en las formas distorsionadas de las galaxias distantes, un fenómeno denominado "lente gravitacional débil". Los nuevos algoritmos desarrollados por el equipo de investigación han conseguido vislumbrar con mejor detalle la forma distorsionada de las galaxias lejanas.
El meticuloso detalle conseguido en esta investigación ha confirmado que el Universo es acelerado por una componente adicional: la energía oscura.
"La energía oscura afecta a nuestras mediciones por dos razones. En primer lugar, cuando está presente, los cúmulos de galaxias crecen más lentamente. En segundo lugar, cambia la forma en la que el Universo se expande, dando lugar a que las galaxias más distantes generen lentes más eficientes. Nuestro análisis es sensible a ambos efectos ", dice el miembro del equipo, Benjamin Joachimi, de la Universidad de Bonn.
Este estudio está conduciendo a un mapa más claro de esta parte del Universo. "Con la información más precisa sobre las distancias de las galaxias, podemos medir la distribución de la materia entre ellas y nosotros con más precisión," comenta Jan Hartlap, de la Universidad de Bonn. En lai lustración inferior se muestra un mapa de la evolución de la materia en el Universo.


La muestra seleccionada por COSMOS se cree que es representativa de todo el Universo. Los resultados del estudio serán publicados en un próximo número de Astronomy and Astrophysics. Los astrónomos extenderán algún día estas técnicas a zonas más amplias del cielo, formando una imagen más clara de lo que  realmente sucede allí.

Más nformación en el enlace.

7 comentarios:

  1. De nuevo una noticia absolutamente revolucionaria, que marca un antes y un después.
    A finales de los noventa se descubre un corrimiento al rojo anormalmente intenso en las supernovas lejanas, ello suponía que el Universo estaba en una expansión inflacionaria cuyo origen en el tiempo no era muy lejano, pues hasta ese momento el Cosmos había estado decelerándose por influencia gravitatoria. Curiosamente dicha aceleración comenzó hace sólo unos cuatro mil milones de años, o sea, sólo mil millones de años más tarde de que se formara el Sistema Solar, no sé dónde leí (o igual me lo he inventado) que si tal inflación hubiese tenido lugar antes, el Sistema Solar probablemente no se habría formado. Lo cual no me acaba de cuadrar, porque a escala local (o sea de cúmulos, y sobre todo en el interior de las galaxias) lo que domina es la gravedad, como muy bien explicas en este post, y por tanto la influencia de la Energia Oscura dentro de las galaxias es mínima. Si tú, Verónica, o algún otro lector, tiene información al respecto agradecería que me aclaraséis este punto: De haberse producido la inflación de la Energía Oscura antes de la formación del Sistema Solar, ¿habría llegado a nacer el Sol y sus planetas (y nosotros ya de paso, obviamente)?

    En cualquier caso, volviendo al tema de tu post, muchas eran las teorías que negaban la Energía Oscura, por ejemplo que nos encontrábamos en una zona de vacío cósmico local.
    Este riguroso estudio estadístico del Hubble nos demuestra que la Energía Oscura es una realidad. Ahora queda lo más difícil, establecer su origen y leyes que la rigen. "Casi ná lo del ojo", como dijo el castizo, pero bueno, ahora partimos de una base sólida.
    Un cordial saludo, y bravo de nuevo por divulgar este dato que yo desconocía.

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  2. He pedido a un amigo que sabe mucho más que yo de cosmología que me ayude a responder esta pregunta de Crusellas. Aquí está su respuesta:

    "Efectívamente hacia finales de los noventa dos equipos diferentes de astrónomos cazadores de supernovas lejanas, uno el High-Z-Team de Brian P. Schmidt y Robert P. Kirshner, y el otro el Supernova Cosmology Project de Saul Perlmutter, descubren con sorpresa que las supernovas que estallaron cuando el universo tenía entre la mitad y dos tercios de la edad actual, es decir, cuando tenía entre 4000 y 7000 millones de años, aún teniendo un mismo corrimiento al rojo, esas supernovas eran una cuarta parte más débiles de lo que se esperaba.
    Después de descartarse que las causas de esas debilidades fueran provocadas por polvo cósmico, o por efectos en el brillo por fenómenos de lentes gravitatorias, o por razones relativas a la edad de las estrellas, su formación y su composición con más o menos elementos pesados, se pasó a pensar que la razón pudiera deberse a la estructura del cosmos, es decir que fuese una cuestión relativa a las propiedades del espacio y del tiempo y a su curvatura, y si la curvatura fuese negativa, la esfera de radiación sería más abierta que la que tendría si el espacio fuese geométricamente plano, de modo que la estrella aparecería con una extensión mayor y como debilitada.
    Una curvatura negativa apuntaría a una expansión con un ritmo que cambiaría con el tiempo y sugeriría además que el ritmo era más lento en el pasado, además,como tú dices, un corrimiento al rojo anormalmente intenso, señalaría que las estrellas estarían más alejadas de lo que su corrimiento al rojo indicaría y explicaría la debilidad observada.

    Así que lo observado entonces, confirmaría la idea de Alan Guth que ya en 1980 sugirió por primera vez la idea de la inflacción y las observaciones actuales nos confirman que el ritmo de expansión ha crecido y crece con el tiempo, y la causa podría ser lo que Einstein llamó constante cosmológica, y hoy nosotros también llamamos energía del vacio, energía oscura o quintaesencia, y que actuaría como una fuerza repulsiva contraria a la gravitatoria.

    El valor de la constante cosmológica estimado es sorprendentemente pequeño. Es este valor tan pequeño el que desconcierta, señalando que si este valor no fuese tan crítico y hubiese sido algo mayor, y creo que es esto sobre lo que leíste, el ritmo de expansión del espacio habría sido tan prematuramente grande que habría impedido que la gravedad formase las estrellas, las galaxias, los cúmulos, de hecho, si el valor fuese mucho mayor, no solo la fuerza de gravedad, sino el resto de las fuerzas, la nuclear débil e incluso la nuclear fuerte no serían suficientes para constituir estructura atómica alguna y tras el Big Bang todo continuaría siendo una sopa de radiación expandiéndose y enfriandose sin concretarse en nada.

    Ya en 1987 El premio nobel S. Weinberg calculó el valor máximo de la constante cosmológica que hiciese viable la vida proponiendo una explicación antrópica a ese valor tan crítico. Se estima que con cualquier valor alejado del actual la química de la vida no sería posible

    Y también por supuesto se baraja la posibilidad de que el valor de la constante cosmológica pudiera variar, de manera que nuestro universo con sus leyes físicas no fuese más que uno más de toda una secuencia de toda una colección de universos posibles en los que la constante cosmológica se estableciese a partir de algún azaroso término adicional en las ecuaciones que la equilibrase en un inmenso paisaje cósmico de infinitas posibilidades".


    Muchas gracias Josean por tu respuesta. Es magnífico contar con alguien con tus conocimientos. Gracias!

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  3. Gracias por esta explicación
    Un cordial saludo

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  4. Cuando miro el universo por la noche veo un fondo negro, salpicado por unos puntitos blancos que contrastan con dicho fondo.
    El negro por naturaleza es absorbente, el blanco emanan-te, o sea que son opuestos, y sin embargo se complementan, es como si uno diera razón de ser al otro.
    ¿Y si el cosmos funcionara igual?
    Un negro absorbente de forma indefinida e ilimitada contra unos puntitos blancos con formas definidas y limitadas.
    Si lo emanan-te poco a poco se agota (todas las estrellas tienen una vida limitada).
    Como consecuencia el fondo negro es cada vez más oscuro, su tonalidad es más intensa y debido a ello su absorción aumenta.
    Si todo lo que se consume es limitado, la oscuridad se impondría tarde o temprano.
    El fondo negro al ser más intenso absorbe más rápido como consecuencia las galaxias se separan cada vez más velozmente.
    Los fotones cada vez más difuminados producto de las formas emanan-tes ya consumidas, están limitados a una velocidad tope la de la luz.
    La absorción oscura podría superar la velocidad de la luz, la relatividad no le afecta ya que no depende de la materia ni de la energía sino de su propio cromatismo.
    Sería una fuerza producida por su propio contraste cromático de absorción contra otra totalmente opuesta de emanación como consecuencia todas las correlaciones siguientes que pertenecen a cada uno, también han de ser contrarias.
    Un fotón emanan-te con velocidad limitada ha de ser de efectos contrarios al fondo que lo absorbe, como opuesto la absorción no ha de tener límite de velocidad.
    Si el fondo es más rápido que el fotón la luz que emite no se propaga, ya que correría más lenta, se emitiría pero no se propagaría. A partir de aquí en el universo se impondría la oscuridad.
    Pero un fondo oscuro por el mero hecho de ser oscuro no puede dejar de absorber-se respecto a si mismo, las galaxias se expanden debido a su absorción, no porque ellas se muevan.
    La absorción cromática a de poseer un tono, matiz e intensidad y como consecuencia también una saturación.
    Si el fondo negro oscuro llegara a saturarse, es decir que no admitiera mas color debido a una intensidad muy elevada de su propia oscuridad. ¿Que pasaría con la absorción sobrante?
    ¿Podría producirse una presión de la saturación contra la absorción?.
    Toda presión genera calor.
    Un fondo oscuro ilimitado con tonalidad negra saturada donde reina un frío sino casi absoluto, produciría una presión contra su propia absorción condensaría la temperatura reactivándose en calor.
    Sería un Big Bang en todo el espacio y no en un punto del espacio, es absurdo explotar en un punto del espacio cuando tiene todo un espacio para hacerlo.
    Debido a este proceso el universo puede depurar-se contra la entro-pía o esparcimiento de la materia limitada, al enfrentarse contra su propio contraste, este espacio infinito e ilimitado y que mejor representado que su propia oscuridad.
    La oscuridad se manifiesta ante nosotros sin gastar energía, pagamos recibo de luz pero no de oscuridad, sino consume no gasta como consecuencia de ello puede ser eterno.
    En un cuarto oscuro perdemos la noción de la forma, prueben de darle un volumen a la oscuridad como resultado es infinito.
    El universo se compone de dos parte, opuestas y complementadas una como estado infinito e ilimitado: oscuridad absorbente repulsiva a la gravedad.
    Y otra emanante con elementos finitos y limitados: materia-energía afectada por la gravedad©

    Epílogo:
    El hecho de depurar-se respeta la 2º ley de la termodinámica ya que no es lo mismo que destruir-se.
    Aparte de las fuerza fundamentales que rigen el cosmos, resolveríamos muchas dudas si tuviéramos en cuenta la fuerza del contraste cromático que se produce en él.
    El color es independiente de la materia y de la energía. Es tono intensidad y satuación. Es cromatismo.
    Esta teoría sería valida si el color fuera independiente del cerebro y no una sensación creada dentro él.
    La evolución no admite creaciones.

    Atentamente. E. Rota Jovani

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  5. Un argumento elaborado, pero sigo sin comprenderlo del todo. Lo que está claro es que si la expansión continúa, el Universo se hará más oscuro. Pero ten encuenta una cuestión. Esta expansión es global, no local. Es decir, aunque la energía oscura separe a los cúmulos de galaxias entre sí, no separa a las propias galaxias que ya están unidas por su propia fuerza de atracción. Piensa en el ejemplo de la Vía Láctea y Andrómeda, cada vez se aproximan más.
    Un saludo!

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  6. La fuerza de la gravedad a diferencia de las demás fuerzas fundamentales, puede interactuar a grandes distancias en el universo, pero su campo de atracción esta supeditado a un tamaño y a una distancia de la masa material que lo produce, es decir si dos galaxias están lo suficientemente cerca sus efectos gravitacionales superarán a la fuerza repulsiva, pero si están muy alejadas la gravedad no les llega y la fuerza repulsiva las separará cada vez más. Es probable que Andromeda y Via Lactea se fusionen, pero también tendrán menos vecinas, es decir cada vez se encontrarán mas solas en el espacio.
    A nivel local la gravedad supera a la repulsión, pero cuidado!!!
    SI hay gravedad es porqué hay repulsión, es decir una podría ser consecuencia de la otra.

    Cuando más cúmulos de galaxias se junten mas podrán resistirse a la repulsión, aumentarían en su gravedad local pero dicha consecuencia produciría más desgaste energético, cuando más masa acumulen más energía expulsarán, su vidas brillantes serán más luminosas pero también durarán menos.
    Si la masa total no supera el limite de Chandrasekhar, acabarían siendo unas rocas frías con poca gravedad cada vez más solitarias y distanciadas ya que tendrían poca fuerza para atraerse, pero en el caso de superar dicho límite acabarían siendo consumidas por un gigantesco agujero negro. De una manera o de otra su energía terminaría difuminándose entrópicamente por el espacio.

    La repulsión actuaría en consecuencia, si no puede con la gravedad, esperará a que se consuma como una vela que se apaga en la más completa oscuridad.
    En el caso de un agujero negro su gravedad es tal que se absorbe respecto a sí mismo, similar un aspirador tan potente que además del polvo se tragaría también a sí mismo.
    En un agujero negro cuando aumenta la gravedad la masa más se contrae, debido a ello más energía consume. Pero su proceso no es perfecto ya que al concentrar energía, cuando esta llegara a estar tan densamente acumulada provocaría que un cierto número de partículas con similar carga se repelerían entre ellas escapándose de la atracción produciendo la radiación de Hawkins y por tanto difuminándose también entrópicamente por el espacio.

    Ahora la energía que llegara consumir un agujero negro, alimentaría su gravedad, pero cuidado su energía es limitada, llegaría un momento en que no tendría más energía que absorber, ha falta de alimentación, no podría mantener su potencial gravitatorio, pero al haber superado el límite de Chandrasekhar su presión es tan grande que tendría todavía incluso, reservas para absorber su propia masa.
    La masa absorbida dejaría un residuo de partículas materiales que perderían su masa como consecuencia de la presión ejercida, al carecer de masa serían difíciles de detectar (materia oscura). Estas se esparcirían por el espacio como granos de polen, una parte de ellas serían atraídas por la gravedad de las galaxias todavía encendidas colaborando mutuamente a resistir mejor su gravedad local.
    Una estrella similar al Sol en su modesto tamaño, una vez consumida su energía podría permitirse el lujo de pervivir en forma de roca oscura, fría y solitaria en la inmensidad indefinida del fondo oscuro, ya que aún le quedaría algo de masa.
    Pero la cantidad de masa que se junta en un agujero negro su potencial es tan grande que aunque ya no le quedara energía, su gravedad aún conservaría fuerzas para difuminar su propia masa, aunque esté inmersa en un estado de frío casi absoluto al haber agotado todo indicio de calor.
    Debido a ello la expansión global también podría a la larga con la atracción local.
    Saludos.
    E. Rota Jovani

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  7. Aún no sabemos lo que ocurre dentro del horizonte de sucesos de un agujero negro. Pero sobre el enfriamiento y apagamiento del cosmos, estoy de acuerdo.
    Un saludo!

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