"Quiero hablar de un viaje que he estado haciendo, un viaje más allá de todas las fronteras conocidas..." James Cowan: "El sueño del cartógrafo", Península, 1997.

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lunes, 29 de noviembre de 2010

Últimas noticias sobre el Universo

Existió otro antes del que conocemos y es plano: recientes investigaciones de prestigiosos científicos trastocan lo que creíamos saber sobre el Cosmos

 
ABC 27/11/2010 
 


NASA
Imagen del espacio profundo tomada por el telescopio Hubble
Dos investigaciones diferentes que han visto la luz durante los últimos días podrían llegar a cambiar mucho de lo que sabemos, o creemos saber, sobre el universo en que vivimos. El primero, firmado por el británico Roger Penrose, uno de los físicos más brillantes de nuestro tiempo, cuestiona la idea generalizada de que no puede haber un "antes" del Big Bang, ya que los mismos espacio y tiempo se crearon, igual que la materia, durante aquella gran explosión primigenia. Penrose, de hecho, asegura haber encontrado indicios de otro universo anterior al actual. Lo que convertiría al nuestro en una simple etapa (que Penrose llama "eón") de un universo que se crea y se destruye cíclicamente, resurgiendo cada vez de sus propias cenizas con un nuevo Big Bang.
 
El segundo estudio, publicado en Nature y realizado por Christian Marinoni y Adeline Buzzi, dos físicos de la Universidad de Provence, en Francia, vuelve a poner sobre el tapete la teoría del universo plano, y encuentra en una vieja idea de Albert Einstein, desechada por el físico alemán al considerarla errónea, una posible "llave" para comprender la energía oscura, la misteriosa fuerza antigravitatoria que parece ser la responsable de que la expansión del universo se esté acelerando. Si ambas teorías se demuestran correctas, podrían desencadenar una nueva revolución en Cosmología, y dar un vuelco a nuestra comprensión del mundo que nos rodea. 
 
Según la teoría dominante en la actualidad, el universo en que vivimos se originó hace 13.700 millones de años a partir de un único punto de densidad infinita, del que surgió, en forma de Big Bang, la realidad que conocemos. Durante sus primeros instantes de existencia, el universo era una ardiente sopa de partículas libres (no asociadas en átomos), a miles de millones de grados de temperatura (unas condiciones, por cierto, que acaban de ser reproducidas con éxito en el LHC, el gran acelerador de partículas de 27 km de diámetro que hay en la frontera franco suiza) y en rápida expansión. Al ir el universo expandiéndose, y por lo tanto enfriándose, las partículas pudieron dar lugar a los primeros átomos simples (hidrógeno), que mucho tiempo después la gravedad se encargaría de unir para formar las primeras estrellas y galaxias. 
 
Nuestro destino final
 
¿Cómo empezó todo? ¿Y cómo evolucionó? Nunca la Ciencia se ha acercado más a las respuestas que ahora. Sin embargo, quedan numerosas cuestiones pendientes, y los investigadores exploran con cuidado cualquier posibilidad, por disparatada que parezca, que pueda aportar una pieza más al rompecabezas. Una de las cuestiones más acuciantes es la de averiguar por qué el ritmo de expansión original no solo no se ha ralentizado desde el Big Bang, sino que se sigue acelerando.
 
Desde hace décadas se ha venido debatiendo sobre cuál será el destino final del universo. Para llegar a la conclusión de que eso es algo que depende, en gran medida, de la cantidad de masa que contenga. Si la masa total del universo es suficiente para que la fuerza de la gravedad (que es mayor cuanta más masa hay) venza a la fuerza original de expansión, entonces el universo terminará por detenerse, e incluso empezará un proceso de contracción que podría llevarle al colapso (en un evento contrario al Big Bang que los cosmólogos llaman Big Crunch). Pero si la masa total no es suficiente, entonces nada podrá detener la expansión, y el universo se hará cada vez más grande, con su materia cada vez más dispersa, para terminar siendo un enorme y negro vacío cuando se apague hasta la última de las estrellas.
 
En su afán por medir la masa total del universo, sin embargo, la Ciencia se ha encontrado con varias sorpresas. La primera es que la materia ordinaria, la que brilla y forma las galaxias, las estrellas y los planetas, apenas constituye un 4% del total de la masa del universo, absolutamente insuficiente para frenar la expansión. Otro 22% corresponde a "otro tipo" de materia, una que no puede ser detectada directamente por nuestros instrumentos porque no emite luz ni ninguna otra clase de radiación. Se la conoce como "materia oscura" precisamente por eso. Sabemos que está ahí (por los efectos gravitatorios que produce en la materia ordinaria), pero nadie ha podido verla jamás.
 
¿Y el restante 76% ? Los científicos, incapaces de dar una respuesta, acuden al término "energía oscura", una misteriosa fuerza que, actuando en el sentido opuesto de la gravedad, sería la responsable de que el ritmo de expansión universal se siga acelerando.
 
Rebote de otro universo
 
Y es aquí precisamente donde encajan las dos investigaciones hechas públicas esta misma semana. Penrose, por su parte, analizando los datos del satélite WMAP (que mide la radiación de microondas que permea el universo entero, los rescoldos del calor del Big Bang), ha encontrado una serie de patrones de distribución (en forma de círculos concéntricos) que podrían explicarse como "atisbos" de otros universos acaecidos antes del Big Bang. Lo cual supondría que el universo que conocemos no es más que una etapa, o rebote, de un universo mucho más viejo que crece y se contrae cíclicamente, surgiendo una y otra vez de múltiples Big Bang. Nosotros estaríamos en medio de una de esas etapas o "eones". Pero en un futuro lejano, el universo volverá, de alguna manera, a tener las condiciones que hicieron posible el Big Bang. Según el físico británico, en esos momentos la geometría del universo será "muy suave" y lineal.
 
Algo que es tremendamente consistente con el segundo de los estudios publicados esta semana. En efecto, Marinoni y Buzzi han conseguido demostrar, midiendo la distorsión de la luz que nos llega de 500 parejas de galaxias lejanas, que vivimos en un universo plano, y no en uno curvo o incluso esférico, como muchos pensaban. Si ambos están en lo cierto, podríamos estar a punto de desvelar algunas de las cuestiones fundamentales que la Humanidad viene planteándose desde que el rimer hombre alzó la vista hacia el cielo nocturno y se preguntó por lo que estaba viendo.
 
¿Esférico, curvo o plano?
 
¿Cuál es exactamente la geometría del universo? ¿Vivimos dentro de una especie de esfera de múltiples dimensiones o se trata más bien de un tejido espaciotemporal que se curva suavemente y sin llegar nunca a cerrarse sobre sí mismo? ¿O puede que incluso no se curve en absoluto y que en realidad habitemos en un universo plano? La cuestión, uno de los mayores interrogantes de la Cosmología, tiene para nosotros implicaciones muy concretas y que van mucho más allá de ser simples cuestiones teóricas. De hecho, la geometría del universo influye de forma decisiva en los objetos que observamos. 
 
En un espacio curvo o esférico, la luz que nos llega de galaxias o estrellas lejanas se deforma durante su largo viaje, de manera que la imagen que vemos no se corresponde con la realidad, sino que está distorsionada. Sería, en cierta medida, igual que mirarnos sobre la superficie de una bola metálica y ver nuestro rostro completamente deformado. En un espacio plano, sin embargo, esa distorsión no existiría y nos permitiría ver los objetos celestes tal y como son.
 
Por eso, Marinoni y Buzzi decidieron buscar pruebas de esas distorsiones observando 500 parejas de galaxias distantes en órbita la una alrededor de la otra. Usando las magnitudes de las distorsiones observadas, Marinoni y Buzzi fueron trazando la forma que tiene el tejido espacio temporal. Una forma que, según han podido determinar, refuerza la posibilidad de que vivamos en un universo plano.

 
ABC, Domingo 28 de noviembre de 2010

El físico Roger Penrose asegura haber detectado otro universo antes del Big Bang
Roger Penrose, de la Universidad de Oxford, ha descubierto unos extraños «círculos concéntricos» que pueden ser «atisbos» de un cosmos primitivo 
 
Según la teoría clásica, el Universo en que vivimos comenzó hace 13.700 millones de años con el Big Bang, una gran explosión de la que, además de la propia materia, surgieron también las leyes físicas que rigen su existencia, incluidos el espacio y el tiempo. Ahora, Roger Penrose, de la Universidad de Oxford y uno de los físicos más brillantes de la actualidad, cree haber detectado "atisbos" de la existencia de otro universo. Uno que existía antes que el Big Bang. Lo cual pone, literalmente, patas arriba las teorías cosmológicas actuales.
 
En un artículo recién publicado en ArXiv.org, Penrose explica que ha llegado a esa extraordinaria conclusión tras analizar, en los datos del satélite WMAP, ciertos patrones circulares que aparecen en el fondo de microondas cósmico y que sugieren, ni más ni menos, que el espacio y el tiempo no empezaron a existir en el Big Bang, sino que nuestro universo existe en un ciclo continuo de "rebotes" que él llama "eones". Según Penrose, lo que actualmente percibimos como nuestro universo, no es más que uno de esos eones. Hubo otros antes del Big Bang y habrá otros después.
 
Unas ideas que se oponen frontalmente al modelo cosmológico más extendido en la actualidad: el de universo inflacionario. Según dicho modelo, el universo empezó en un punto de densidad infinita (el Big Bang) hace aproximadamente 13.700 millones de años, se expandió de forma extremadamente rápida durante una fracción de segundo, y ha continuado expandiéndose mucho más lentamente desde entonces, un tiempo durante el cual han ido surgiendo galaxias, estrellas, planetas y, finalmente, los seres humanos.
 
El tiempo antes del Big Bang
 
Penrose, sin embargo, está convencido de que el modelo inflacionario no cuadra con el bajísimo estado de entropía que hizo posible el nacimiento del universo tal y como lo conocemos. Y tampoco cree que el espacio y el tiempo empezaran a existir en el momento del Big Bang, sino que el Big Bang fue, de hecho, sólo uno entre una serie de muchos acontecimientos similares, con cada uno marcando el inicio de un nuevo “eón” en la historia del universo.
 
Las teorías de Penrose implican que, en un futuro lejano, el universo volverá, de alguna manera, a tener las condiciones que hicieron posible el Big Bang. Según el físico, en esos momentos la geometría del universo será suave y lineal, muy diferente a como es ahora, con abundantes picos y discontinuidades. Esta futura continuidad de forma, afirma, permitirá una transición desde el final del actual eón, con un universo muy expandido e infinitamente grande, al inicio del siguiente, cuando de nuevo se hará infinitamente pequeño para estallar formando el siguiente Big Bang.
 
Pruebas en el fondo cósmico
 
El físico asegura que ha encontrado pruebas que sostienen lo que dice. Y que esas pruebas están en el fondo cósmico de microondas, los ecos lejanos del propio Big Bang, una especie de rescoldo de aquella gran explosión que es detectable, hoy, en cualquier punto del universo.
 
Analizando, junto a su colega armenio Vahe Gurzadyan, siete años de datos del satélite WMAP, que está diseñado precisamente para medir el fondo de microondas, Penrose ha detectado con claridad una serie de "círculos concéntricos", regiones en el cielo de microondas en los que el rango de temperatura de la radiación es notablemente menor que en otros sitios.
 
Son precisamente esos círculos los que nos permiten "ver" a través del Big Bang, vislumbrando el eón que que existió anteriormente. Los círculos, dicen Penrose y Gurzadyan, son marcas dejadas en nuestro eón por las ondulaciones esféricas de las ondas gravitatorias que se generaron cuando los agujeros negros colisionaron en el eón anterior.
 
Y estos círculos, sostienen, suponen un serio problema para la teoría inflacionaria, según la cual la distribución de las variaciones de temperatura en el cielo deberían ser Gaussianas, o aleatorias, en lugar de tener estructuras discernibles en su interior.
 
Si Penrose tiene razón, cambiará por completo la forma que tenemos de percibir el universo en que vivimos, su nacimiento y su destino final.
 

lunes, 4 de enero de 2010

El orígen del universo (muy recomendable) ***





Hoy Redes se adentra en los misterios del universo. El astrofísico mexicano Luis Felipe Rodríguez y Eduard Punset realizan un repaso de los grandes hitos de la astronomía y la cosmología, desde las primeras observaciones de Copérnico hasta las más modernas averiguaciones sobre la materia y la energía oscuras.

Redes 51: “Nuestro lugar en el Universo” se emitió el domingo 03/01/10.

martes, 24 de junio de 2008

El telescopio Glast y la explosiones de supernovas

Toda la violencia del cosmos estalla ante el 'Glast'

El nuevo telescopio en órbita captará rayos gamma y explosiones de supernovas

ALICIA RIVERA - Madrid
EL PAÍS - Futuro - 18-06-2008



Los humanos vemos el cielo -y en realidad, todo- sólo por una ventanita: de todas las longitudes de onda del espectro electromagnético (desde la radiación gamma hasta las ondas radio), nuestros ojos sólo ven un rango, más o menos intermedio, el de la luz visible. Pero el universo emite en todas las longitudes de onda y los astrónomos necesitan abarcarlas todas para comprender mejor qué pasa ahí fuera. Como es difícil hacer un único observatorio para todo el espectro electromagnético, lo mejor es tener telescopios especializados, de modo que cada uno sea como una ventana distinta y en conjunto compongan el ventanal abierto al universo. El último es el Glast, un observatorio de rayos gamma, lanzado al espacio la semana pasada y con un gran potencial para estudiar fenómenos de violencia extrema en el cosmos: desde la materia que sale aceleradísimas del entorno los agujeros negros, hasta estallidos de rayos gamma o explosiones de supernovas.

Por si fuera poco, el nuevo telescopio puede arrojar alguna luz sobre la identidad de la misteriosa materia oscura e incluso dar pistas sobre la aún más extraña energía oscura que acelera la expansión del universo. Los astrónomos y los físicos de partículas están entusiasmados con las perspectivas que se abren. El Glast está ya dando vueltas alrededor de la Tierra, a 560 kilómetros de altura, y en fase de pruebas. Está previsto que empiece a observar rutinariamente en agosto y que lo haga durante al menos cinco años, prorrogables hasta diez.

La mayoría de los objetos celestes emiten en todo el espectro electromagnético, pero en cada longitud de onda se ve mejor algún aspecto de su funcionamiento. El astrofísico Diego Torres, que dirige el único equipo español participante en Glast, pone el ejemplo de la nebulosa del Cangrejo. Por supuesto se observa en visible, en los colores que ve el ojo humano, y para fotografiarla se utiliza el Hubble o los telescopios terrestres. Pero allí hay regiones, como las cercanas al púlsar que aloja esa bonita nebulosa, que radia en rayos gamma, y hay emisiones en rayos x, en ultravioleta, etcétera. Cada emisión informa de algo, y los astrofísicos, viendo el panorama, pueden hacerse una idea de los procesos que ocurren allí. También hay zonas del cielo que sólo, o preferiblemente, emiten un tipo de radiación, como las frías nubes de gas y polvo, que se ven en infrarrojo o radio, o el eco remanente del cosmos primitivo que se capta en microondas.

Si el Glast mira el universo de los rayos gamma, otros telescopios lo están haciendo en ventanas diferentes: el Chandra y el Newton-XMM ven los rayos X, el Hubble, sobre todo la luz visible, el Spitzer el infrarrojo y el WMAP la radiación de microondas. También observa la radiación gamma el europeo Integral, complementario del Glast por sus tecnologías y capacidades diferentes. Y lo que ven todos ellos se compagina con los diferentes observatorios terrestres.

Los rayos gamma son billones de veces más energéticos que luz visible. ¿Y qué pasa ahí fuera para que se emitan esas radiaciones colosales? Hay agujeros negros que chocan o que emiten chorros de partículas que alcanzan el 99% de la velocidad de la luz; rayos gamma que interaccionan con la luz estelar y literalmente desaparecen, creando partículas de materia y antimateria; cuerpos llamados quásar que deben de tener un agujero negro en su centro y que expulsan chorros violentos (cuando uno de esos chorros apunta hacia la Tierra, verlos con un telescopio es como mirar de frente a la boca de un cañón); tal vez partículas desconocidas de materia oscura que podrían generarse en el choque de partículas de alta energía y dejar una huella reconocible en rayos gamma. Todos estos son algunos de los objetivos del Glast, unos en la Vía Láctea y otros fuera de la galaxia. Por supuesto, los científicos cuentan con hallazgos inesperados.

Glast tiene que estar en el espacio porque, afortunadamente, la atmósfera terrestre intercepta la radiación gamma. La ventaja es que la vida está a salvo aquí abajo; el inconveniente es que hay que poner el telescopio por encima de la atmósfera. En la Tierra se estudia radiación gamma pero por los efectos derivados de sus choques con el aire.

El nuevo observatorio es heredero avanzado del Compton que funcionó hace unos años. El Glast, de cuatro toneladas, lleva dos cámaras principales, una de gran angular (LAT), y otra (GBM) para detectar las tremendamente energéticas y fugaces explosiones de rayos gamma, que duran entre unos milisegundos y un minuto y se producen a diario en algún lugar del cielo. Un buen catálogo de las mismas será una de las principales aportaciones de Glast. El telescopio, con un coste de 450 millones de euros, es una misión de la NASA y el Departamento de Energía de EE UU, con la colaboración de instituciones de Francia, Alemania, Italia, Japón y Suecia.

Torres, del Instituto de Ciencias del Espacio (Barcelona), inició su colaboración con Glast en EE UU, y al venir a España incorporó su equipo a la misión con el cometido de preparar la explotación científica del telescopio, la modelización de resultados y hacer tratamiento de datos cuando empiecen a llegar. Como área científica el grupo se especializa en "fuentes galácticas de rayos gamma, tanto los remanentes de supernovas, como los púlsares o las fuentes no identificadas", explica.

martes, 18 de septiembre de 2007

Agujeros negros

Buen vídeo divulgativo con Stepehn Hawkin y los ¡Simpsons!.



Observando agujeros negros. Buen vídeo.



Agujeros negros y materia oscuro.El contenido es denso.