LA EDAD DEL UNIVERSO Y LA MATERIA OSCURA



Una sonda espacial de la NASA fija la edad del Universo en 13.700 millones de años  


ELPAIS.es - 12-02-2003  

El Universo cuando tenía sólo 380.000 años (arriba) y en la actualidad (abajo). NASA.

Una sonda de la NASA que se ha adentrado en los extremos del espacio ha determinado que el Universo nació hace 13.700 millones de años como resultado de lo que, según la teoría astronómica, fue una Gran Explosión (Big Bang).
Esa es la conclusión extraída de los datos enviados a Tierra por la Sonda Anisotrópica de Microondas Wilkinson, más conocida por sus siglas en inglés como WMAP, la cual observó el Universo cuando no había estrellas ni galaxias, excepto diferencias mínimas de temperatura. Según los astrónomos de la NASA, esas diferencias provocaron aglutinamientos moleculares que fueron el comienzo de la estructura cósmica del Universo y dan respaldo a la teoría de que éste nació tras el Big Bang.

"El equipo que trabaja con la WMAP ha logrado la primera imagen detallada de la luz más temprana del Universo", recoge la NASA en su sitio en Internet. Agrega que se trata de una "fotografía de bebé" del Universo cuando éste tenía apenas 380.000 años contados a partir del Big Bang, hace más de 13.300 millones de año: equivalente a la de un anciano de 80 años en el día de su nacimiento.

Las imágenes también han permitido determinar que las estrellas comenzaron a brillar 200 millones de años después del Big Bang. La imagen del Universo publicada en Internet por la NASA muestra una estructura ovalada con áreas de alta temperatura señaladas por colores amarillos o rojos, y las frías con azul o turquesa.

Charles Bennett, astrónomo de la NASA del Centro Goddard de Vuelos Espaciales, manifestó que los resultados de la WMAP constituyen "una mina de oro". "Hemos producido una imagen de nuestro Universo infantil, de la luz posterior al Big Bang", señaló.

La WMAP partió al espacio el 30 de junio del 2001 en un cohete Delta que la lanzó hacia el interior del Universo en un viaje sin retorno. "Creemos que la mejor forma de rendir homenaje a los siete astronautas que entregaron su vida en la misión científica de la NASA es continuar la exploración del Universo", dijo Anne Kinney, directora de la división de astronomía y física de la agencia espacial de EEUU.

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La materia visible que forma los astros y los seres vivos sólo representa el 4% del Universo

El 96% no visible del cosmos se divide en dos enigmas: un 23% es materia oscura y un 73%, una energía misteriosa

© La Vanguardia, 12-02-2003

La materia de la que están formados los seres vivos, los planetas, las estrellas y demás astros visibles sólo representa el 4% del Universo. El 96% restante ni es visible ni se sabe qué es.

Esta es una de las principales conclusiones que se desprenden de la mejor imagen jamás tomada del origen del Universo, difundida ayer por la NASA. La imagen corresponde al instante en que el Universo se hizo transparente, unos 380.000 años después del big bang.

Imágenes de épocas más antiguas no son posibles porque hasta ese momento el Universo era opaco, por lo que no llega hasta nosotros ninguna luz de aquella época.

La estimación de que la materia ordinaria –formada por partículas como electrones y protones que se unen en átomos que a su vez se unen en astros– sólo representa el 4% del cosmos “supone un hito en nuestra visión del Universo”, sostiene Anne Kinney, directora de astronomía y física de la NASA, en un comunicado difundido anoche por la agencia espacial.

El 96% restante se divide en dos enigmas. Un 23% es materia, pero un tipo de materia oscura desconocida, pues hasta hoy ha escapado a los medios de detección de los científicos. El otro 73% es energía, pero una misteriosa energía oscura distinta de las energías que explican el comportamiento de la materia ordinaria. Estas cifras, según Anne Kinney, son “un verdadero punto de inflexión para la cosmología”.

Las cifras se derivan de la imagen de la radiación de fondo del Universo tomada por el telescopio espacial Wilkinson. Este telescopio ha obtenido un mapa de las microondas procedentes de las regiones más remotas del Universo que se pueden captar desde la Tierra. Los altibajos en estas microondas corresponden a variaciones de temperatura en el Universo primitivo: las regiones más cálidas corresponden a semillas de galaxias, mientras que las más frías corresponden a espacios más vacíos.

Las distintas hipótesis que han elaborado los cosmólogos en la última década sobre el origen del Universo llevan a predecir cómo debe ser la radiación de fondo. Disponer ahora de una imagen precisa de esta radiación de fondo permite ver cuál de estas hipótesis es más acertada y cuál lo es menos.

Por ello, la imagen difundida ayer tiene importantes implicaciones más allá de la estimación sobre qué parte del Universo está formado por materia ordinaria. “Una de las mayores sorpresas –destaca el comunicado de la NASA– reveló que la primera generación de estrellas del Universo se encendió sólo 200 millones de años después del big bang, mucho antes de lo que muchos científicos habían esperado.”

Los nuevos datos también aclaran una de las incógnitas más debatidas y más trascendentes de la cosmología: la edad del Universo. Según el equipo que ha estudiado los datos del telescopio Wilkinson, el Universo se formó hace 13.700 millones de años con un margen de error de sólo un 1%.

El telescopio Wilkinson es el sucesor del histórico telescopio espacial COBE, que a principios de los años 90 mostró por primera vez las oscilaciones en la radiación del fondo del Universo. Lanzado en junio del 2001 para conseguir imágenes más detalladas que las captadas por el COBE, el Wilkinson se llamaba inicialmente telescopio MAP (iniciales inglesas de sonda de anisotropía de microondas), pero ha sido rebautizado en honor del cosmólogo David Wilkinson, fallecido el pasado septiembre.


El telescopio 'Chandra' encuentra nuevas pruebas de la aceleración del universo

   
ALICIA RIVERA  -  Madrid
 
EL PAÍS - 26-05-2004  
  
 
Imagen del cúmulo galáctico Abell 2029 tomada en rayos X con el Chandra (izquierda) y fotografía del cúmulo MACSJ1423.8+2404 hecha con el telescopio japonés Subaru. (NASA / CXC / IOA / S. ALLEN / NAOJ / SUBARU / H. EBELING)
 
La idea de que la expansión del universo está acelerándose, aunque nadie pueda explicar convincentemente por qué, ha ganado impulso con los resultados de unas recientes observaciones de cúmulos de galaxias realizadas con el telescopio en órbita de rayos X Chandra. El hallazgo es interesante porque se produce con un nuevo método diferente del que dio la pista, hace pocos años, de este extraño efecto cosmológico. Las observaciones, según han explicado los científicos, bucean en la evolución del universo en la fase en que su expansión dejó de frenarse y empezó a acelerarse, hace unos 6.000 millones de años. Además, dan pistas sobre el futuro del cosmos y sobre la naturaleza de la misteriosa energía oscura, el recurso teórico favorito por ahora para explicar este efecto de aceleración.

"La energía oscura es tal vez el mayor misterio en física y como tal es extremadamente importante hacer estudios independientes de su existencia y propiedades", ha comentado Steve Allen, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y líder del nuevo trabajo, realizado por un equipo internacional.

Los científicos han usado el telescopio de rayos X de la NASA para estudiar 26 grupos de galaxias que están a distancias comprendidas entre 8.000 millones y mil millones de años luz de la Tierra, y en ese margen de tiempo está la fase en la que la expansión del universo pasó de ralentizarse -desde el big bang inicial- a acelerarse, debido a una especie de fuerza de repulsión gravitatoria, la energía oscura, según explicó el centro científico del Chandra, en la Universidad de Harvard (EE UU).

Esa energía oscura sería la Constante Cosmológica que Einstein propuso para evitar la según él absurda contracción del cosmos resultante de sus ecuaciones, y que retiró cuando se comprobó experimentalmente que el universo no es estático, sino que está en expansión.

Ahora la aceleración del universo es la interpretación más plausible que han hecho muchos científicos tras las críticas observaciones, hace pocos años, de unas supernovas de tipo específico, el Ia, que se ven ligerísimamente más apagadas de lo que debieran en función de la distancia, si la expansión del universo no estuviera acelerándose.

Lo que los astrofísicos han logrado hacer con el Chandra, gracias a su capacidad de observar en rayos X, es estudiar el gas caliente en los 26 lejanos cúmulos de galaxias y a partir de esos datos determinar la relación entre la masa del gas caliente y la masa de la materia oscura de cada cúmulo galáctico. También la materia oscura es una incógnita: los científicos creen que debe estar ahí por su efecto gravitatorio sobre la materia corriente visible, pero no saben en qué puede consistir.

De cualquier forma, del porcentaje de gas caliente y materia oscura, dicen los astrofísicos, depende de la distancia al cúmulo, que es a su vez función de la curvatura del espacio y de la cantidad de energía oscura que hay en el universo, explican los expertos del centro del Chandra. Combinando los nuevos datos con otras observaciones cosmológicas, los científicos estiman que el 75% del universo es energía oscura.

"Estamos viendo directamente que la expansión se está acelerando al medir las distancias a estos cúmulos de galaxias", dice Andy Fabian, coautor del nuevo trabajo. Los datos indican que la aceleración es constante o casi, aunque no pueden descartar que su densidad aumente con el tiempo y, por tanto, que la aceleración sea mayor. Y esto repercute en el futuro del cosmos, porque no se detendrá su expansión en algún momento para emprender una paulatina contracción debido a la atracción gravitatoria (como cabría esperar si la densidad de la materia fuese suficiente), sino que seguirá expandiéndose siempre. Dentro de muchos miles de millones de años se verán en el cielo muy pocas galaxias, al ir alejándose cada vez más unas de otras.
"Hasta que no comprendamos mejor la aceleración cósmica y la naturaleza de la energía oscura no tenemos esperanza de saber cuál será el destino del universo", ha comentado el cosmólogo Michael Turner (Universidad de Chicago).


Entrevista en 'La Vanguardia' el 16 de junio de 2008 al cosmólogo Lawrence Krauss