Explicación de la energía oscura

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El universo, esconde infinitos misterios, entre ellos la teoría de un universo en expansión, el cual se ha convertido en uno de los grandes focos de investigación en la comunidad científica y de la física moderna.
La expansión del universo está relacionada a una forma hipotética de energía conocida como energía oscura, la cual se ha podido identificar gracias a las interacciones gravitatorias entre objetos astronómicos.

¿Qué es la energía oscura?

Tal y como se mencionó antes, esta es una forma hipotética de energía la cual se encarga de ejercer una presión negativa y repulsiva, la cual tiene un comportamiento opuesto a la gravead.

Esta energía constituye entre el 70 y 80% de la densidad total de energía de la masa del universo, la cual se encuentra acompañada de materia oscura, y una pequeña cantidad átomos o materia bariónica, esta no emite luz, ni interactúa con la materia regular solo por medio de la gravedad.

Una de las hipotesis a las que ha llegado la comunidad científica es la del Big Freeze en la que se sostiene que el universo seguirá expandiéndose, hasta que el cosmos se convierta en un páramo helado, ya que las estrellas continuaran alejándose y se quemarán y haciendo que el universo se enfríe por completo y se vuelva completamente negro, sin embargo, son muchas las variables que evaluar en este sentido.

Tanto la materia oscura, como la energía oscura no pueden observarse directamente, por lo que esta se deduce de las observaciones de las interacciones gravitatorias de los objetos astronómicos. Para hacerlo, uno de los métodos usados es el del efecto Doppler.

El efecto Doppler

rapresentacìon de el efecto DopplerEl efecto Doppler es el cambio en la frecuencia de la onda que se produce durante el movimiento relativo entre una fuente de onda y su observador. Este fue descubierto por Christian Johann Doppler quien lo definió como un el proceso de aumento o disminución de la luz estelar el cual depende del movimiento relativo de la estrella. Este fenómeno juega un importante rol dentro de diferentes disciplinas científicas, y la ciencia planetaria, ya que describe los cambios en la frecuencia de cualquier onda de sonido o luz producida por una fuente en movimiento con respecto a un observador.

La materia oscura realiza un movimiento aleatorio, mientras que el gas se mantiene girando con las galaxias. Cuando medimos los desplazamientos Doppler en diferentes direcciones, en principio podemos saber si una señal bien sea de rayos X o cualquier otra frecuencia, es generada de partículas de materia oscura en descomposición, o si esta pudo haberse causado por el instrumento de observación

La constante cosmológica

La constante cosmológica se supone que es una forma enigmática de materia o energía la cual actúa en oposición a la gravedad lo cual, para algunos físicos es el equivalente a la energía oscura, pues esta la densidad de energía homogénea hace que la expansión del universo se acelere

¿Quién descubrió la energía oscura?

La hipotesis de la materia oscura se planteó por primera vez en el año 1917, cuando fue planteada por Albert Einstein a la cual se refirió con el “constante cosmológica” la cual formo parte de su teoría de relatividad general, en donde se hablaba de un universo estático.

Sin embargo, más tarde en 1920 Edwin Hubble, descubriría que el universo no es estático sino por el contrario se está expandiendo, pues logró determinar cómo galaxias se estaban alejando de nosotros, lo que nos da una clara muestra del proceso de expansión que se produce en el universo.

La diferencia entre materia oscura y energía oscura

imagen morada de energía oscura muy oscuraLa principal diferencia entre la materia oscura y la energía oscura, es que la materia oscura produce una fuerza de atracción, o de gravedad, mientras que la energía oscura produce una fuerza de repulsión es decir una fuerza de antigravedad.

La materia oscura podría considerarse como una especie de cemento cósmico que, al universo unido, mientras interactúa con la gravedad, sin embargo, esta no refleja, absorbe ni emite luz. Mientras que en el caso de la energía oscura su efecto antigravedad, hace que la expansión del universo sea cada vez más acelerada.

Entre ambas, la energía oscura muestra una fuerza dominante, la cual representa alrededor del 68% de la masa y la energía totales del universo, mientas que la materia oscura representa alrededor del 27% y el resto se ve reflejado en la materia regular del universo.

¿Cómo sabemos si existe la materia oscura?

A pesar de que la materia oscura no es visible, esta puede observarse por los efectos que produce sobre los objetos visibles. Una forma de detectar la materia oscura es a través de lentes gravitacionales, los cuales permiten identificar los cambios en la luz que producen los objetos celestes distantes

Lente gravitacional

El Lente gravitacional sucede cuando, gran cantidad de materia, crea un campo gravitacional que genera una distorsión y magnifica la luz de las galaxias distantes que se encuentran dentro de la línea de visión.

La encuesta de energía oscura

representación de energía oscura con colores oscuros y rojosLa encuesta de Energía Oscura, o El Dark Energy Survey (DES), es un proceso de colaboración internacional el cual se estableció en el año 2013 con el propósito de estudiar la naturaleza de la energía oscura que produce la expansión del universo. En este proyecto, se han reunido más de 400 científicos provenientes reconocidas instituciones en Estados Unidos, España, Reino Unido, Brasil, Alemania, Suiza y Australia.

DES, permite mapear cientos de millones de galaxias, detectar miles de supernovas y encontrar patrones de estructura cósmica a través de las cuales se puede ampliar la información de la energía oscura.

Este equipo de profesionales, ha logrado consolidar un instrumento o cámara digital de alta sensibilidad y con más de 500 megapíxeles, DECam, ubicado sobre el telescopio Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano Cerro Tololo, en los Andes chilenos, a través del cual se pretende recopilar la mayor cantidad de información que permita llegar al funcionamiento de la energía oscura dentro del universo, y su influencia sobre el destino de nuestro planeta.