01 marzo 2010

Los 30 misterios de la Astronomía (1 de 5)




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Nuestras vidas humanas son tan breves que los números astronómicos anestesian nuestro sentido de la historia. ¿Cómo pretendemos ver el flujo del cambio cósmico cuando las escalas de tiempo universal son a nosotros lo que el tiempo geológico es a una mariposa? Tratamos de entender la evolución del cosmos, pero es como si hubiésemos entrado tarde al cine. Nos perdimos la mitad de la trama y, en medio de la película, descubrimos que el universo ha demostrado ser todavía más extravagante de lo que suponían las predicciones más desinhibidas.

Aprovechando que las Naciones Unidas declararon a 2009 el Año Internacional de la Astronomía para celebrar los cuatro siglos transcurridos desde el invento del telescopio como instrumento astronómico, hemos preparado un compendio de los 30 misterios astronómicos que hoy les roban el sueño a los científicos.

Algunas preguntas han sido descifradas, pero hay varios interrogantes que continúan sin respuesta. Y muchos dogmas que damos por sentado podrían venirse abajo en cualquier momento. El poder alucinante de la próxima generación de telescopios e instrumentos astronómicos, junto a la física de partículas, podrían generar una revolución científica y social de proporciones similares a la que provocó Galileo cuando apuntó su telescopio al cielo en 1609.

Ángela Posada-Swafford



1.- ¿Cómo se originó el universo?

Por un lado está la teoría ampliamente aceptada del Big Bang, la Gran Explosión, según la cual el universo era originalmente algo extremadamente denso, pequeño y caliente, que en cuestión de décimas de segundo se expandió y se enfrió radicalmente, y aún continúa expandiéndose. Algo así como una torta de pasas en el horno que crece separando las pasas (o galaxias) unas de otras.

Pero hay expertos que proponen un modelo nuevo según el cual el origen no fue una única Gran Explosión, sino muchas. Una continua cadena de universos que se suceden y repiten unos a otros, pero sin ser réplicas exactas de los anteriores. En cuanto a la edad del universo, las observaciones recientes sugieren que tiene entre 13.5 y 14 mil millones de años.


2.- ¿Cuál es el futuro del universo?

Según la nueva teoría de los universos que se continúan, el universo no morirá, sino que seguirá repitiéndose. ¿O tal vez será un universo frío y oscuro, a medida que las galaxias y estrellas se separan unas de otras y su luz y calor se pierden en las tinieblas, expandiéndose eternamente y enfriándose hasta llegar a un estado de frío absoluto, donde las moléculas no tienen energía para realizar el menor movimiento?

¿O será un universo que, tras expandirse, llegará a un momento en el que se comenzará a colapsar sobre sí mismo y entonces el problema será a la inversa? Últimamente hay otras teorías que hablan de un Big Rip (Gran Rasgadura), en el que la tasa de expansión sería tan tremenda que los grupos de galaxias, las estrellas, la energía oscura y todo lo demás se convertiría en una especie de tela que es estirada hasta rasgarse.


3.- ¿Existen universos alternativos o múltiples?

Una teoría postula que podría existir un universo alternativo de materia oscura al mismo tiempo que éste, pero no lo podríamos alcanzar. La mejor forma de imaginarlo es pensar en una ventana de vidrio doble con una mosca en medio. La mosca no puede cruzar de un lado al otro, igual que nosotros no podemos cruzar de un universo a otro. Estos dos universos estarían atraídos uno al otro por la fuerza de la gravedad y eventualmente colisionarían. Al hacerlo, crearían una Gran Explosión. Esto implicaría que ahora mismo están sucediendo cosas que ayudarán a crear otro universo en el futuro.

Por otro lado, hay varias hipótesis de universos múltiples en la física cuántica y la cosmología, en las cuales las constantes físicas y la naturaleza de cada universo son distintas. Por ejemplo, el "universo burbuja" es una serie infinita de universos abiertos con diferentes constantes.


4.- ¿Cuál es la geometría del universo?

Según Einstein, el universo es un continuo en el tiempo-espacio que podría adoptar tres formas, según el contenido de materia y energía:

Forma esférica (curvatura positiva). Viaje en una dirección y eventualmente regresará al punto de partida. Sin energía oscura, este universo detendrá su expansión y se colapsará sobre sí mismo. Con ella, la expansión continuará.

Plano (sin curvatura). El viajero nunca regresará a su punto de partida. Incluso sin energía oscura, este universo continuará expandiéndose eternamente, aunque cada vez más lentamente. Con la energía oscura, la expansión se acelerará cada vez más. Según las últimas observaciones, esta es la forma de nuestro universo.

Forma de silla de montar (curvatura negativa). El viajero nunca regresará. La expansión apenas desacelerará, incluso sin la presencia de la energía oscura.







5.- ¿Cuáles son los componentes del universo?

Las estrellas, los asteroides, los planetas, el polvo cósmico, los elusivos neutrinos, el helio, el hidrógeno y todo lo que podemos ver a nuestro alrededor conforman una mínima parte de lo que es el universo. El 95% restante está ocupado por la extraña materia oscura y la aún más incomprensible la energía oscura.

(Continuará)

Fuente: Muy Interesante
Textos: Ángela Posada-Swafford
Diseño e infografías: Patricia Vicente/Ciencia Digital
Vídeos e imágenes: NASA/ESA

Quantum opina:

Este trabajo fue realizado por el equipo de investigación de la revista digital "Muy Interesante" (versión española), el cual esta conformado por: Ángela Posada-Swafford y Patricia Vicente. Debido a lo extenso del informe estaremos presentándolo a ustedes en 5 entregas sucesivas.

A lo largo de los últimos años, los telescopios han crecido y mejorado para mostrar un Universo cada vez más extenso y fascinante. La tecnología astronómica es representada por telescopios espaciales como el Hubble y el Spitzer, así como por los telescopios gigantes en las altas montañas del planeta como el Keck en Hawaii y el VLT en Chile, complementados por ingeniosos instrumentos controlados por poderosos cerebros electrónicos.

En otras palabras, el conocimiento del Universo que nos ha dado la ciencia astronómica, ha mostrado nuestro frágil y precario lugar en un vasto océano de espacio y tiempo. Este conocimiento nos permitirá desarrollar estrategias para sobrevivir como especie.

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