Expansion del universo

Aceleración de la expansión del Universo


La hipótesis más común para dar cuenta de la expansión acelerada del universo es asumir la existencia de un tipo de materia exótica llamadaenergía oscura. De acuerdo con los cálculos cuantitativos alrededor del 70% del contenido energético del Universo consistiría en energía oscura, cuya presencia tendría un efecto similar a una constantecosmológica de tipo expansivo como el observado, sin embargo, la naturaleza exacta de este tipo de materia es desconocida.
Aceleración de la expansión del Universo y Universo en expansión son términos con los que se designa el hecho de que el Universo se expande a una velocidad cada vez mayor. A fines de los años 1990, unas observaciones de supernovas tipo A (clase Ia) arrojaron el resultado inesperado de quela expansión del Universo parece ir acelerándose. Estas observaciones parecen más firmes a la luz de nuevos datos.1
De ser correcta esta teoría, el resultado último de esta tendencia sería la imposibilidad de seguir viendo cualquier otra galaxia. Esta nueva teoría del fin del Universo ha recibido el nombre de Gran Desgarramiento o, en inglés, Big Rip2 o Big Crunch, la Gran Implosión.
Puesto quela energía causante de la aceleración del espacio-tiempo no ha podido ser observada en forma directa, se ha dado en llamarla energía oscura. Dos candidatos teóricos que podrían hacer las veces de esta energía son una constante cosmológicano igual a cero (que pudo haber causado la inflación cósmica) y una energía repulsiva más general llamada quintaesencia. De todas maneras una expansión aceleradano entra en contradicción frontal con la formulación original de la Teoría General de la Relatividad que ya ocasionó en su tiempo una polémica entre Albert Einstein, quien en un tiempo introdujo la constante cosmológica en su ecuación de campo retirándola después, y varios científicos: Alexander Friedman, Georges Lemaître, Howard Percy Robertson y Arthur Geoffrey Walker, quienes probaron queexistían soluciones estables no estacionarias sin el término proporcional a la constante cosmológica.3 4
La observación de un Universo en aceleración parece plantear grandes problemas para la Inteligencia eterna de Dyson. Esta teoría depende de un Universo en desaceleración, lo que durante muchos años fue el modelo dominante en la cosmología, ya que, a falta de observaciones que probaran laexistencia de la energía oscura, se creía que la atracción gravitatoria de la materia del Universo sobre la misma materia actuaría para frenar la expansión.
[editar]Aceleración de la expansión del Universo
La observación de que, retrocediendo en el tiempo 5×109 años, el Universo ha entrado desde un período de desaceleración de su expansión a uno de aceleración, surge como una predicción al aplicar elmecanismo de división y elongación de fotones en cascada(Photon-splitting and elongation-cascade, PSEC), propuesto por Alfred Bennun (Rutgers University), no sólo al período de inflación cósmica (Alan Guth), sino también al de su subsiguiente expansión. Este mecanismo de expansión exponencial es asimilable a la constante cosmológica de Einstein, porque propone que la energía primordial se puededescribir como una radiación que precede a la formación de materia, contrarrestando la atracción gravitatoria de la misma por elongación de longitud de onda, que persiste en el "fósil" observable como radiación cósmica de fondo (Cosmic Background Radiation, CMB). Esta caracterización conceptual, atribuyendo a la energía radiante una función de onda, permite su descripción como paquetes de energía(quanta o fotones) de ultra-rápida frecuencia (v) y ultra-pequeña longitud de onda (λ), correspondientes con el límite de energía de Planck (1022 MeV).
Usando el equivalente de masa crítica sugerido por la NASA, 6 protones por metro cúbico (6 x masa en reposo del protón 9,38379×102MeV), el valor resultante —5,630274×103— se multiplica por el volumen del Universo en la actualidad —13,7×109 años...