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martes, 9 de junio de 2015
El lado oscuro del universo. Eje 4
El
lado oscuro del universo
Palacios Santillán Paul Antonio
Matricula: as152679523
Universidad Abierta y a Distancia de
México
Asignatura: Lectura y escritura
exploratoria
Eje 4. Lectura y elaboración de
textos académicos.
Entrega: Martes 9 de junio de 2015
Indice
de contenidos
El
lado oscuro del Universo. 3
Luz
versus distancia. 3
Ley
de Hubble y los mapas del cielo. 3
El primer latido del Universo.
4
Inflación versus relatividad.
4
Modelos del Universo.
5
Entrando al lado oscuro.
6
Energía oscura en el Universo.
6
¿Energía oscura?
7
Breve historia del tiempo...
7
Pero, ¿qué es la energía y la
materia oscura?
8
Sumergidos en Laniakea.
9
¿El fin del Universo?
9
Bibliografía en orden alfabético.
10
Preguntas finales del trabajo. 11
El
lado oscuro del Universo
Actualmente
diversos investigadores dentro de diferentes ramas de la física han
descubierto que el universo como lo conocemos, se ha expandido desde
sus inicios cada vez con mayor velocidad. Esto gracias al estudio de
estrellas localizadas dentro de otras galaxias y que nos brindan, con
su luz información cada vez más interesante sobre los misterios que
conforman dicho universo. Han descubierto además, que el 75% de
nuestro universo esta compuesto de un tipo de energía que no había
sido detectada con antelación y de la cual ningún físico sabe con
exactitud que es, o de que esta conformada, pero que podría ser
clave para brindarnos información concluyente para entender porque
existe dicha expansión y aceleración de la misma dentro del
universo conocido.
Luz
versus distancia.
Analizando
la luz que emite un objeto, podemos obtener información que nos
permita saber a que distancia aproximada se encuentra, sin embargo
dependiendo de la luminosidad podemos caer en el error de creer que
si un objeto emite poca luminosidad esta maś lejos, y a la inversa.
A hoy día los astrónomos pueden medir y saber cuanto se atenúa la
luz de una estrella o galaxia de acuerdo a su distancia. Conociendo
y localizando un objeto cuya luminosidad intrínseca se conozca y
sirva como referente, se puede calcular la distancia de una galaxia
distante.
Ley
de Hubble y los mapas del cielo.
Usando
este método Edwin Hubble en 1929 calculo la distancia de
aproximadamente 90 “nebulosas espirales”, que es lo que hoy
conocemos como galaxias. La luz de las mismas puede indicarnos si
estas se alejan o acercan de nuestra vía láctea, cuando se acerca a
otra, una galaxia emite una luminosidad azul, mientras que cuando se
aleja, emite una luminosidad roja. Hubble descubrió además, que
entre más lejos se encuentra una galaxia de otra su aceleración y
velocidad aumentan, es decir, una galaxia al doble de distancia se
aleja el doble de la velocidad y una al triple, al triple, etc. La
ley de Hubble establece además que el brillo de una galaxia que se
aleja de otra es más intenso o rojo.
3
El
primer latido del Universo.
George Gamow, fue quien inicialmente
propuso una teoría sobre el origen del universo, explicada como una
expansión repentina de masa desde un único punto, el llamado Ylemde
la teoría de Gamow, tomando el nombre de “sustancia fundamental de
la materia” de Aristóteles, que forma parte de los cimientos que
dieron paso a la teoría del Big Bang. Predijo además que si se
observaba con atención el espacio se podrían encontrar restos de
radiación cósmica de fondo, generada por el Big Bang. Un eco
electromagnético generado por el Universo.
En 1965 Arno Penzias y
Robert Wilson, estaban probando una antena satelital en la cual
detectaban un sonido que no podían eliminar pese a diferentes
maniobras y procedimientos hechos para lograr dicho fin, sin tener
éxito alguno. Sabían que en la Universidad de Princenton un grupo
de científicos encabezados por Robert Dicke estudiaban la radiación
cósmica de fondo predicha por Gamow y le llamaron para pedirle ayuda
con el problema del sonido de la antena, Dicke colgó entendiendo
exactamente lo que había descubierto Penzias y Wilson.
El
modelo del Big Bang ha sido ajustado añadiendo el concepto de
inflación la cual estipula que en la primer fracción de
segundo una fuerza de repulsión muy intensa hizo que el embrión de
Universo pasara del tamaño de un átomo al de una toronja en un
tiempo mínimo, teoría propuesta por Alan Guth en los años 80 y que
fue adoptada por muchos cosmólogos.
Inflación
versus relatividad.
En
1916 Albert Einstein público su teoría de la relatividad, la
cual hecho por tierra una de las predicciones del modelo
inflacionario, el cual dice que si el Universo es plano, un triangulo
trazado, colocando tres puntos en cualquier punto del espacio y
sumando sus grados, estos siempre sumaran 180 grados, la teoría de
Einstein dice que si el espacio tiene una curvatura positiva como
ocurre en una esfera, sus ángulos sumaran más de 180 grados,
mientras que si tiene una curvatura negativa, sumara menos. Esto
depende de que tanta energía y materia atraiga hacia si la gravedad
del Universo.
1.-
Poca materia y/o energía = curvatura negativa.
2.-
A escala media = geometría plana (Universo plano).
3.-
Mucha materia y/o energía = curvatura positiva.
4
Imagen
1. Telescopios Keck I y II ubicados en Hawái.
Modelos
del Universo.
En los años 90 la cosmología contaba
con los siguientes modelos:
*Inflacionario: El cual dice que el
Universo contiene suficiente materia y energía, con lo cual su
expansión continua a una escala cada vez menor.
*Radiación de fondo: La cual dice que
el Universo es plano en su geometría y nada más.
*Recuentos del contenido de materia y
energía: Que dice que las mismas no cuentan con una cantidad que
permita producir la geometría plana, claves en el modelo
inflacionario y la radiación de fondo.
Concluyendo que parte del Universo
“faltaba”, se estableció que era necesaria materia y energía
para que el modelo del Universo se ajustara a la geometría plana.
Faltaba el 75% de materia y energía.
5
Entrando
al lado oscuro.
El 15 de octubre de 1998 Saul
Perlmutter diviso una supernova, en la constelación de Pegaso, con
ayuda de fotos tomadas con el telescopio Keck II ubicado en Hawai,
fue un punto de referencia, algo que habían estado esperando él y
su equipo. Tras nueve días y con la ayuda de sus colegas del
Telescopio Espacial Hubble y el Keck II midieron la luminosidad de
esta estrella a la cual bautizo con el nombre de Albinoni (compositor
italiano del siglo XVIII), con ayuda de Brian Schmidt los dos equipos
compararon la distancia de la supernova con otras, siendo de tipo Ia
las cuales son muy intensas en su luminosidad roja, y se usan para
estudiar el pasado del Universo. Esto es posible gracias a que cuando
una galaxia tiene corrimiento rojo, la luz se estira junto con la
expansión del Universo. Los equipos de Schmidt y Perlmutter
estudiaron aproximadamente 40 supernovas, que explotaron entre 4 mil
y 7 mil millones de años, estas se veían 25% más tenues, después
de dos meses buscando explicaciones y verificando sus equipos para
detectar y eliminar errores, llegaron a la conclusión de que el
universo no esta deteniendo y haciendo más lenta su expansión, sino
todo lo contrario, se esta expandiendo.
Energía
oscura en el Universo.
Para calcular la edad del universo se
toma como punto importante la gravedad, afirmando que esta, por su
atracción, frenaba la expansión. Si en caso contrario, se acelera,
esto cambia totalmente el calculo, diríamos entonces que el Universo
es más antiguo. Para que la aceleración tenga lugar, se requieren
enormes cantidades de energía, incluso más de la que conocemos
hasta ahora, tomando en cuenta que el modelo inflacionario “se
aplica” llegamos a la conclusión de que esta es posible gracias a
la energía oscura.
Imagen 2. Supernova.
6
¿Energía
oscura?
Eistein propuso la constante
cosmológica, la cual hace referencia a que la gravedad mantiene al
Universo quieto. Hubble por su parte descubrió la expansión del
Universo, sin embargo la postura de Einstein es más adecuada al
modelo inflacionario del Big Bang.
De acuerdo a la constante cosmológica,
si pudiéramos sacar toda la materia conocida de un punto del
Universo, incluso eliminando campos eléctricos, magnéticos y
gravitacionales, quedaría una parte de energía irreducible e
inseparable del Universo
que es como tal la constante
cosmológica y que podría explicar la energía oscura.
Otra explicación dice que esto podría
tratarse de un campo nuevo, similar a los eléctricos y magnéticos a
la cual llaman quintaesencia, la cual aboga a la repulsión
gravitacional, contraria a la teoría de la relatividad que dice que
por contener energía todos los campos producen gravedad.
Breve
historia del tiempo...
Esta postura ha sido sostenida por
varios cosmólogos partiendo de la idea de que la expansión del
universo depende de la velocidad que el Big Bang proporciono a cada
elemento, la idea de que el Universo tiene limites se tomo en base al
concepto de materia oscura la cual se localizaba en los limites del
Universo y que dice que este puede colapsar en algunos millones de
años. Esta postura es desechada por cosmólogos como Stephen
Hawking, quien considera que el Cosmos carece de limites, tomando
como base ahora el concepto de energía oscura se busca explicar la
aceleración en la expansión del Universo.
7
Imagen 3. Energía
oscura.
Pero, ¿qué es la energía y la
materia oscura?
Es una constitución de materia común,
pero en formas que aun no entendemos. No es convencional, no absorbe
ni emite luz u otro tipo de radiación detectable. De acuerdo a la
cosmología, la mayor parte de la materia en el Universo esta
constituida por materia oscura la cual con su agregación genera
grumos sobre los cuales se acumula materia ordinaria, dando paso a la
creación de galaxias, la forma común de inferir la existencia de
materia oscura es observando el efecto gravitatorio en las galaxias
las cuales tienen forma de espiral, otra forma es observar los
fenómenos de lente gravitatoria -que se forma cuando la luz es
desviada por la materia, deformando el tiempo-espacio y desvia la luz
hacia otras galaxias- en cúmulos galácticos lejanos. Mientras que
la Astrofísica se considera la energía oscura como un mar virtual
en el cual las galaxias emergen como islas. Así lo estipula Fabio
Governato, profesor e investigador del Instituto de Astrofísica de
Italia, quien ha realizado sus observaciones y estudios desde el
telescopio Hubble
Y a través de un modelo de
computadora el cual simula la evolución del universo, desde el Big
Bang hasta nuestro tiempo.
8
Sumergidos
en Laniakea.
Actualmente un grupo de investigadores
de la Universidad de Hawái a cargo de Brent Tully crearon un mapa
del universo el cual bautizaron como Laniakea, el cual se creo a
través de la observación del movimiento de las galaxias,
concibiendo “limites” entre los supercúmulos, constituidos por
miles de galaxias. Esto permite saber hacia donde se mueven las
galaxias y servirá además para estudiar la expansión del Universo
y a la energía oscura inmersa en él.
Imagen 4. Laniakea,
mapa del Universo.
¿El
fin del Universo?
Antes de 1998 se consideraban dos
finales para el Universo, un apachurrón contrario al Big Bang, o
bien, el Universo se expandirá eternamente. Con el descubrimiento
de la energía oscura y la expansión acelerada la primer teoría
sobre el fin del Universo queda descartada. Nuestro Universo
continuara expandiéndose a un punto en que incluso la luz de una
galaxia no será visible desde otra, debido a que su luz no podrá
alcanzarla. El descubrimiento de la energía oscura y los nuevos
estudios y descubrimientos hechos en la cosmología nos permiten
saber que aún existen muchos misterios aún no resueltos en el
espacio.
9
Bibliografia.
Páginas
Web's
Confirman la existencia de energía
oscura.
Encuentran posibles evidencias de
energía oscura.
El lado oscuro del universo.
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/58/el-lado-oscuro-del-universo
Lentes gravitacionales.
La materia oscura y La energía oscura
del Universo.
Nuestro rincón del universo se llama
Laniakea, con 100.000 billones de soles.
Sobre la Materia Oscuara Dark Matter
Dark Energy.
10
Reflexiones
finales:
¿Por
qué has elegido ese tema?
Porque he tenido contacto con material
relativo a teorías y conceptos del universo, por ende el
encontrarme con este tema me alegro y llamo enormemente la atención.
Además de que el mismo me parece muy ineresante.
¿De
dónde partiste para empezar a escribir?
Del propio escrito recomendado para
iniciar, “el lado oscuro del universo”. De teorías y películas
que he visto, como “La teoría del todo” e “Interestelar”.
11
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