Una pieza más del rompecabezas de la energía oscura
La rápida expansión del Universo se debe a la energía oscura, pero hasta ahora nadie había sido capaz de aclarar su naturaleza. Un equipo de astrónomos de Italia y Polonia acaba de dar con un método con el que medir enormes distancias en el cosmos. Además, afirma que algunas erupciones de rayos gamma, los estallidos cósmicos más potentes, desempeñan una labor fundamental en las características de la energía oscura. Astrónomos de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia (FUW) y de la Universidad Federico II de Nápoles utilizaron su sistema para verificar modelos de la estructura de un Universo con energía oscura. «Estamos en condiciones de determinar la distancia de una explosión a partir de las propiedades de la radiación emitida durante erupciones de rayos gamma», aseguró el profesor Marek Demianski de la FUW. «Si se considera que algunas de estas explosiones están relacionadas con los objetos más alejados del espacio conocido, podemos evaluar por vez primera la velocidad de expansión del espacio-tiempo, incluso en los períodos relativamente tempranos que se sucedieron tras el Big Bang.» Durante un análisis del brillo de una supernova de tipo Ia realizado hace más de 12 años se descubrió que las explosiones más remotas no presentaban mucha potencia. Las supernovas de tipo Ia suelen encontrarse en sistemas binarios. En ellos existe una enana blanca y los restos de un ciclo evolutivo estelar similar al del Sol. La enana blanca «recibe» los restos de las capas externas de hidrógeno de la segunda estrella del sistema, que se expande tras alcanzar la fase de gigante roja y aumenta su masa. Cuando la enana blanca alcanza 1,4 masas solares estalla y se desintegra en todas direcciones. Debido a que las condiciones que conducen a la explosión no cambian nunca, las supernovas de tipo Ia siempre liberan la misma cantidad de energía. Gracias a esta propiedad se pueden medir distancias en el espacio. De hecho se sugiere que las supernovas de tipo Ia están a mayor distancia de lo que se pensaba en un primer momento a causa de su brillo más apagado. Una observación curiosa es que su expansión no se ve frenada, sino que es el Universo el que se acelera. Por lo tanto es necesario incluir en la teoría una forma de energía-masa, la energía oscura, para hacer coincidir los primeros modelos del Universo con las observaciones empíricas. Los datos apuntan a la existencia de una inmensa cantidad de energía oscura, cerca de veinte veces mayor que la cantidad de energía-masa relacionada con la realidad observable mediante los sentidos humanos. El profesor Demianski indicó que «de un día para otro la energía oscura se convirtió, de forma prácticamente literal, en el mayor misterio del Universo». El equipo explica que la observación de la densidad de la energía oscura en distintos periodos tras el Big Bang podría permitir a los investigadores determinar el modelo a utilizar. La energía oscura está asociada con la propiedad del espacio-tiempo a densidad constante, pero la densidad cambia si la aceleración del Universo viene provocada por un campo escalar. La evaluación de los cambios en la densidad de la energía oscura tras el Big Bang es una tarea compleja y es importante poder medir distancias a objetos muy remotos, tarea que se puede apoyar en las erupciones de rayos gamma. La radiación gamma emitida es tan intensa que también es posible observar objetos que estallaron 400 millones de años después del Big Bang. «Conocíamos la distancia a la galaxia, y también cuánta energía del estallido había llegado a la Terra. Esto nos permitió calibrar la erupción, es decir, calcular la energía total de la explosión», explicó el profesor Demianski. «No podemos aportar una explicación física sobre por qué varias propiedades de las erupciones de rayos gamma guardan relación entre sí, pero sí que podemos afirmar que si la radiación registrada posee determinadas propiedades la erupción contiene determinada energía. Esto nos permite aprovechar las erupciones como candelas estándar para medir distancias.»Para más información, consulte: Facultad de Física de la Universidad de Varsovia (FUW): http://www.fuw.edu.pl/ Universidad Federico II de Nápoles: http://www.international.unina.it/
Países
Italia, Polonia