¿Existe la materia y la energía oscura en el Universo?
Hay dos términos que como científico y astrónomo profesional encuentro muy desafortunados en la astronomía contemporánea. Estos términos se encuentran en uso desde hace varias décadas en las investigaciones cosmológicas y se refieren a la materia y la energía “oscura”. El término “oscuro” puede hacer pensar al ingenuo en conceptos nada científicos como la magia negra o incluso relacionar el término con un hoyo negro. En este último el término “negro” se aplica correctamente pues se refiere a una zona donde el campo gravitacional de una masa que se ha colapsado se vuelve tan intenso que para escapar se requieren velocidades mayores a la de la luz. Como la luz no puede escapar de ahí, la zona es literalmente negra. Sin embargo, en el caso de la “materia oscura” se refiere a material que no vemos, no detectamos, no podemos medir y no está presumiblemente compuesto del mismo tipo de partículas elementales que componen el universo material que conocemos, como los planetas, estrellas y galaxias. La razón del (aberrante) término se origina en la sutil detección de comportamientos en grupos de estrellas y galaxias que no pueden explicarse con la teoría clásica de la gravitación de Newton ni con la deformación del espacio-tiempo en que se basa la gravitación de Einstein. De ahí que ante la falta de una alternativa razonable se postuló la presencia de una masa que no vemos y que no medimos compuesta de exóticas partícula elementales desconocidas y que es la causante de perturbaciones gravitacionales que producen los extraños comportamientos en cúmulos de galaxias y estrellas. Hoy en día se exploran con creciente éxito teorías de gravedad modificadas que suponen comportamientos distintos de la gravedad a distintas escalas cósmicas y no requiere de explicaciones de masa exótica. El asunto de la masa oscura parecería que empieza a resolverse, aunque aún falta camino por andar y una teoría sólida que resuelva el enigma de forma definitiva. Por otro lado, el (nuevamente aberrante) término de energía oscura se refiere a una energía que no vemos y no podemos medir y de la cual desconocemos su naturaleza (suena familiar). Se infiere la existencia de esta energía pues sabemos a partir de la medición de la velocidad de recesión de las galaxias que los componentes del universo, las galaxias, están en un estado de aparente expansión acelerada en todas direcciones. Conforme el universo se expande la densidad de materia debería decrecer y por lo tanto la presión o densidad de energía que empuja la expansión debería igualmente decrecer, sin embargo se mantiene constante. Einstein llamó a esta energía en sus ecuaciones de teoría de relatividad general la constante cosmológica y se le identificaba con la energía del vacío; una densidad de energía constante que llena todo el espacio del universo. El jueves 4 de abril de 2024 se dieron a conocer resultados del mayor catastro de velocidades de recesión y posiciones de galaxias hecho hasta ahora con el propósito de entender mejor la energía oscura. El nombre del proyecto es DESI Dark Energy Spectroscopic Instrument. El experimento midió las velocidades y posiciones de 40 millones de galaxias a través de 11 mil millones de años de tiempo cósmico. Los resultados preliminares son muy interesantes pues de entrada indican que la densidad de energía oscura en el universo no es constante, varía a lo largo del tiempo (y el espacio). Esto es importante pues podría cambiar el concepto que se tenía de su posible naturaleza y puede evitar el fin del universo en una eventual expansión infinita. Los resultados son apenas preliminares pero empezamos ya a aprender por primera vez que puede ser la energía oscura. Queda aún mucho por aprender y entender de nuestro universo.
En otro asunto astronómico, más cercano a casa. El próximo lunes 8 de abril habrá un eclipse total de sol que se verá en parte del norte de México. La banda de totalidad entra por Mazatlán, Durango, Torreón, Coahuila y sale por Piedras Negras hacia Texas. En Baja California solo se verá de forma parcial a un 60% aproximadamente sobre Tijuana, Mexicali y Ensenada. La observación de un eclipse es una gran experiencia personal, espero que aprovechen la ocasión y háganlo de forma segura. En nuestra región se verá entre las 10:00 y 12:00 horas, con el máximo cerca de las 11:00.
En la primera liga que adjunto se incluye información correcta para ver el eclipse de forma segura. https://eclipsesmexico.mx/eclipses-mexico/eclipse-2024/
Las siguientes dos ligas proveen mapas interactivos para ver las horas de duración y porcentaje del eclipse en distintos lugares nacionales con sus máximos y mínimos. Al pinchar una nueva posición sobre el mapa el recuadro que aparece sobre el mapa se desplaza y da los datos para esa ubicación. Que lo disfruten…. es gratis! https://www.timeanddate.com/eclipse/map/2024-apr il-8 http://xjubier.free.fr/en/site_pages/solar_eclipses/TSE_2024_ GoogleMapFull.html?Lat=25.56980&Lng=-103.40500&Elv=1123.0&Zoom=6&LC=1