Ondas gravitacionales fuertes a gran escala podrían solucionar el problema de la energía oscura. Si la idea es correcta la aceleración de la expansión cósmica sería sólo aparente.
Como ya descubrió Hubble en su tiempo, el Universo se expande, es el propio espacio el que lo hace como si fuera la masa de un plumcake en el horno y las pasas fueran galaxias. Esa expansión, la nucleosíntesis primordial y el fondo cósmico de radiación apuntan hacia la existencia de un Big Bang hace más de 13.000 millones de años.
La Relatividad General (RG) puede describir al Universo en su conjunto, o más bien a cualquier esfera de espacio con un determinado y arbitrario radio de universo. Las ecuaciones de Einstein que describen esta teoría son de las más bellas de la Física y describen lo que le pasa al espacio cuando contiene masa, energía y/o cantidad de movimiento. El espacio, bajo este marco teórico, deja de ser un mero escenario newtoniano en el que ocurren las cosas, sino que pasa a formar parte de la función. Con la RG podemos describir la Cosmología de nuestro universo o de otros universos hipotéticos. Incluso se pueden concebir universos sin materia. Una de las lecciones que enseña es que el propio espacio también gravita.
Una de las predicciones de la RG es la existencia de ondas gravitatorias, deformaciones del propio espacio-tiempo que se propagan como ondas a la velocidad de la luz. Son tan débiles que todavía no se han detectado, pero quizás las podamos detectar pronto. Para que se produzcan con la suficiente intensidad como para que las detectemos algún día se necesita algún tipo de cataclismo cósmico.
La introducción de una constante cosmológica permite a la RG explicar incluso la aceleración de la expansión. Según esta característica la expansión del Universo se acelera cada día más. Normalmente se atribuye este efecto a la llamada energía oscura, nombre que denota simplemente nuestra ignorancia sobre ella.
Hasta ahora no hemos encontrado una buena explicación a esta energía que constituiría el 70% de la energía del Universo. Aunque la constante cosmológica la puede describir perfectamente, su introducción con un valor determinado es un problema filosófico. ¿Por qué ese valor y no ningún otro? Podemos decir que se eligió ese y ya está, que es el que es, pero si ese tipo de respuestas hubieran valido para cualquier otro problema de la Física en el pasado y nos hubiéramos conformado entonces no habríamos avanzado hasta donde lo hemos hecho. Lo ideal es que su valor sea cero (no exista) o bien se dé una razón para su valor y entonces se acaba el problema. A la espera de dar una explicación a valor de la constante cosmológica se van proponiendo soluciones alternativas a las medidas realizadas sobre supernovas de tipo Ia que sugieren la existencia de la energía oscura.
Algunas de esas explicaciones, más o menos afortunadas, las hemos visto en NeoFronteras. Muchas de ellas tratan de negar la existencia de la energía oscura atribuyendo las medidas a otros efectos.
Pero la energía oscura no es el único misterio cosmológico de la actualidad. Últimamente algún estudio apunta a que los datos de supernovas sugieren una expansión acelerada asimétrica para el Universo. También en el fondo cósmico de microondas se han encontrado asimetrías, como el “eje del demonio”. Si estos puntos se confirmaran tendríamos que asumir que el Universo no es isótropo.
Las ideas que tratan de explicar un problema físico o cosmológico pueden ser más o menos útiles, pero una regla a seguir es que frente a dos explicaciones igualmente buenas de un fenómeno, la más sencilla es la más adecuada. Si además es la más elegante mejor que mejor.
La última de estas propuestas proviene de Edmund Schluessel, de la Universidad de Cardiff (RU). Según su idea estas observaciones se deberían a la existencia de ondas gravitatorias. Para producir ondas gravitatorias se necesitan procesos tremendamente poderosos. Incluso la explosión de una supernova produce unas ondas gravitatorias que a duras penas podemos observar, a no ser que la supernova se encuentre en nuestra galaxia y esto no se da todos siglos. El Big Bang fue el proceso más violento que conocemos y tuvo que producir estas ondas en gran cantidad. Aunque hasta ahora no las hemos detectado.
La longitud de onda de estas radiaciones gravitatorias del propio espacio producidas durante el Big Bang puede ser variada. Schluessel sugiere que estas longitudes de onda serían del mismo orden que la curvatura del propio universo visible. Poéticamente podemos decir que sería como si el Universo fuera una campana y que después de hacerla tañer siguiera resonando. Imaginemos a todo el Cosmos deformándose por entero al son de esa reverberación. Técnicamente serían “ondas gravitacionales fuertes a gran escala”.
Pues bien, según este investigador, eso explicaría las anisotropías en el fondo cósmico de microondas y también produciría una distorsión en la luz de los objetos distantes haciendo que pareciera que el Universo acelera su expansión.
Si está en lo cierto entonces no hace falta recurrir ni a la energía oscura, ni a la quintaesencia (éste debe de ser uno de los nombres menos afortunados de toda la Física), ni siquiera la constante cosmológica. No hace falta ninguna explicación exótica y la RG soluciona todos (o casi) esos problemas de un plumazo.
Lo bueno del trabajo es que Schluessel propone (en la tradición adecuada de la ciencia) una serie de predicciones sobre su modelo que la nueva generación de telescopios podría corroborar o desmentir. Según él incluso una campaña de observación de supernovas distantes podría revelar la existencia de estas ondas gravitacionales fuertes a gran escala.
Si así es no solamente habríamos solucionado ciertos problemas que traen de cabeza a muchos físicos y cosmólogos, sino que además tendríamos más pruebas a favor de la existencia de ondas gravitacionales.
Lastima que no se lleve también por delante a la materia oscura.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3609
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
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La Relatividad General (RG) puede describir al Universo en su conjunto, o más bien a cualquier esfera de espacio con un determinado y arbitrario radio de universo. Las ecuaciones de Einstein que describen esta teoría son de las más bellas de la Física y describen lo que le pasa al espacio cuando contiene masa, energía y/o cantidad de movimiento. El espacio, bajo este marco teórico, deja de ser un mero escenario newtoniano en el que ocurren las cosas, sino que pasa a formar parte de la función. Con la RG podemos describir la Cosmología de nuestro universo o de otros universos hipotéticos. Incluso se pueden concebir universos sin materia. Una de las lecciones que enseña es que el propio espacio también gravita.
Una de las predicciones de la RG es la existencia de ondas gravitatorias, deformaciones del propio espacio-tiempo que se propagan como ondas a la velocidad de la luz. Son tan débiles que todavía no se han detectado, pero quizás las podamos detectar pronto. Para que se produzcan con la suficiente intensidad como para que las detectemos algún día se necesita algún tipo de cataclismo cósmico.
La introducción de una constante cosmológica permite a la RG explicar incluso la aceleración de la expansión. Según esta característica la expansión del Universo se acelera cada día más. Normalmente se atribuye este efecto a la llamada energía oscura, nombre que denota simplemente nuestra ignorancia sobre ella.
Hasta ahora no hemos encontrado una buena explicación a esta energía que constituiría el 70% de la energía del Universo. Aunque la constante cosmológica la puede describir perfectamente, su introducción con un valor determinado es un problema filosófico. ¿Por qué ese valor y no ningún otro? Podemos decir que se eligió ese y ya está, que es el que es, pero si ese tipo de respuestas hubieran valido para cualquier otro problema de la Física en el pasado y nos hubiéramos conformado entonces no habríamos avanzado hasta donde lo hemos hecho. Lo ideal es que su valor sea cero (no exista) o bien se dé una razón para su valor y entonces se acaba el problema. A la espera de dar una explicación a valor de la constante cosmológica se van proponiendo soluciones alternativas a las medidas realizadas sobre supernovas de tipo Ia que sugieren la existencia de la energía oscura.
Algunas de esas explicaciones, más o menos afortunadas, las hemos visto en NeoFronteras. Muchas de ellas tratan de negar la existencia de la energía oscura atribuyendo las medidas a otros efectos.
Pero la energía oscura no es el único misterio cosmológico de la actualidad. Últimamente algún estudio apunta a que los datos de supernovas sugieren una expansión acelerada asimétrica para el Universo. También en el fondo cósmico de microondas se han encontrado asimetrías, como el “eje del demonio”. Si estos puntos se confirmaran tendríamos que asumir que el Universo no es isótropo.
Las ideas que tratan de explicar un problema físico o cosmológico pueden ser más o menos útiles, pero una regla a seguir es que frente a dos explicaciones igualmente buenas de un fenómeno, la más sencilla es la más adecuada. Si además es la más elegante mejor que mejor.
La última de estas propuestas proviene de Edmund Schluessel, de la Universidad de Cardiff (RU). Según su idea estas observaciones se deberían a la existencia de ondas gravitatorias. Para producir ondas gravitatorias se necesitan procesos tremendamente poderosos. Incluso la explosión de una supernova produce unas ondas gravitatorias que a duras penas podemos observar, a no ser que la supernova se encuentre en nuestra galaxia y esto no se da todos siglos. El Big Bang fue el proceso más violento que conocemos y tuvo que producir estas ondas en gran cantidad. Aunque hasta ahora no las hemos detectado.
La longitud de onda de estas radiaciones gravitatorias del propio espacio producidas durante el Big Bang puede ser variada. Schluessel sugiere que estas longitudes de onda serían del mismo orden que la curvatura del propio universo visible. Poéticamente podemos decir que sería como si el Universo fuera una campana y que después de hacerla tañer siguiera resonando. Imaginemos a todo el Cosmos deformándose por entero al son de esa reverberación. Técnicamente serían “ondas gravitacionales fuertes a gran escala”.
Pues bien, según este investigador, eso explicaría las anisotropías en el fondo cósmico de microondas y también produciría una distorsión en la luz de los objetos distantes haciendo que pareciera que el Universo acelera su expansión.
Si está en lo cierto entonces no hace falta recurrir ni a la energía oscura, ni a la quintaesencia (éste debe de ser uno de los nombres menos afortunados de toda la Física), ni siquiera la constante cosmológica. No hace falta ninguna explicación exótica y la RG soluciona todos (o casi) esos problemas de un plumazo.
Lo bueno del trabajo es que Schluessel propone (en la tradición adecuada de la ciencia) una serie de predicciones sobre su modelo que la nueva generación de telescopios podría corroborar o desmentir. Según él incluso una campaña de observación de supernovas distantes podría revelar la existencia de estas ondas gravitacionales fuertes a gran escala.
Si así es no solamente habríamos solucionado ciertos problemas que traen de cabeza a muchos físicos y cosmólogos, sino que además tendríamos más pruebas a favor de la existencia de ondas gravitacionales.
Lastima que no se lleve también por delante a la materia oscura.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3609
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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