La energía (oscura) que se cargó al candidato a materia (oscura)

Resulta que en el Universo hay más movimiento del que podemos explicar. Eso supone que debe haber materia más materia de la que suponíamos, de la que vemos. Una materia a la que se la llama oscura. No porque ese sea su color, sino porque no interactúa con la luz. No la podemos iluminar, los fotones no la afectan. Y si los fotones no la afectan, ¿cómo podemos detectarla directamente? No podemos, por ahora. Y, por tanto, no sabemos qué es. Sabemos que está ahí por sus efectos. Pero no sabemos qué es.

Expansión del Universo
Tomado de La Ciencia de la Mula Francis

Pero no solo hay más movimiento del que podemos explicar. El propio Universo está acelerando su expansión. Va cada vez más rápida. Y eso implica que también debe existir una fuente de energía que produzca ese empuje. Lógicamente, se la ha llamado energía oscura. Pero no tiene por qué estar relacionada con la materia oscura más allá del nombre, más allá de lo desconocidas que son las naturalezas de ambas para nosotros.

Un equipo de investigadores ha estudiado cómo se agrupaban las galaxias en el pasado lejano (recuerda, para saber cómo era el Universo en el pasado hay que mirar a los objetos más lejanos, cuya luz nos llega ahora, después de varios miles de millones de años; es decir, nos cuenta cómo eran entonces, no cómo son ahora). Y lo ha comparado con cómo se agrupan ahora. Las galaxias se relacionan hoy entre sí a través de la fuerza de la gravedad de un modo distinto al que se relacionaban en el pasado. Y la explicación más razonable es que la energía oscura tenía mucha menos influencia a la que ejerce hoy. Por tanto, concluye el equipo, esa energía debe estar relacionada con el espacio vacío, debe ser una propiedad suya. Una firme pista que puede abrir buenas vías de investigación para comprender mejor esa propiedad que hoy no entendemos.

Pero…

Pero resulta que hay una teoría, llamada supersimetría, que predice una serie de partículas subatómicas aún no detectadas. Y esas partículas eran las mayores candidatas a ser la materia oscura. ¿Y qué? Pues que la supersimetría es incompatible (por lo que sabemos) con que el espacio vacío tenga energía.

O sea. Que ganamos algo. Sabemos dónde mirar para encontrar la energía oscura. Pero perdemos algo. El mejor candidato que teníamos a materia oscura.

O quizá haya que revisar muy despacio este estudio, por si algo está mal en él.

¿A que es extraño este universo en el que no podemos verlo todo, pero sí lo notamos? ¿A que también es extraño que el descendiente de un primate de la sabana africana, con un cerebro útil para encontrar recursos alimenticios dispersos por una amplia zona, y útil también para ser social, haya terminado sabiendo, y sabiendo que no sabe?

Fernando Alonso, la expansión del universo y una “S” tumbada

El sonido

¿Cómo oye Fernando Alonso el motor de su coche cuando está pilotando? Pues todo el rato más o menos igual. Hombre, cuando cambia de marcha, cambia el sonido, claro… Pero básicamente, le suena igual todo el rato.

¿Y tú, cómo lo oyes tú? Pues….

mmmmmmiiiiiiiiiiIIIIIIIIIIIIIAAAAAaaaaaoooooonnnnnnnnnn!!!

O algo así. Tú oyes el motor del Ferrari de Alonso de un modo diferente a como lo oye él. Tú, primero, oyes crecer el sonido. Y hacerse más agudo. Y luego, cuando pasa, el sonido disminuye y se hace más grave. Es decir, lo oyes diferente si se acerca a ti que si se aleja.

Sonido
Fuente: MiS DiVaGuES

¿Y eso por qué? Primero te cuento lo que es el sonido: ondas que viajan. Una onda sonora, en realidad, no es otra cosa que átomos (más bien moléculas) chocando con átomos (o moléculas) y volviendo a su posición (bueno, en el aire no hay posición fija, pero más o menos). Y la partícula que ha recibido el choque empuja a otra, que a su vez empuja a otra, que a su vez… O sea, que las partículas se mueven poco, pero el empujón viaja lejos y rápido. El empujón es la onda sonora. El sonido son los empujones entre moléculas, que se propagan.

Lo que ocurre es que el Ferrari de Alonso no está quieto. Se mueve, y se mueve muy rápido. Así, en un momento dado, lanza una onda sonora. Y se mueve y sigue lanzando una y otra, y otra. Si se dirige hacia donde estás tú, todas esas ondas sonoras te llegan muy apretadas, muy seguidas. Porque las lanza acortando la distancia hacia ti. Pero si se está alejando, esas ondas se distancian, se aprietan menos. Porque las lanza mientras aumenta la distancia respecto de ti.

Ya sólo te queda por saber que las ondas apretadas se oyen agudas y que las ondas separadas se oyen graves. A esto se le llama efecto Doppler.

Ahora la luz

Efecto Doppler en la luz
Fuente: Shahen Hacyan

Pues resulta que la luz es también una onda. No como el sonido, no. La luz no son empujones entre moléculas. Pero aunque sea distinta, se comporta igual. También tiene su efecto Doppler. Sólo que la luz de algo que viene hacia mí (el equivalente al sonido agudo) es más azulada. Y la luz de algo que se aleja de mí (el equivalente del sonido grave) es más rojiza.

Un astrónomo, Edwin Hubble, se dio cuenta de que todas las galaxias nos enviaban luz enrojecida (esto, con los años, te lo contaré de otra manera, porque es mentirijilla, pero por ahora vale). Eso significaba que todas se estaban alejando de nosotros. Cabía dos explicaciones. Una, que estábamos en el centro del Universo y todas las demás huían como si quisieran evitar contagiarse de algo. Pero no era cierta. La otra, mucho más rara, resultó ser la verdad. Lo que ocurre es que el espacio (y el tiempo) se está estirando y las galaxias no se mueven, pero se alejan.

¿Que qué que qué que qué…?

Es más fácil de lo que parece. Imagina un globo deshinchado. Píntale, con un rotulador, unas marquitas redondas. Ahora ínflalo. ¿A que se alejan entre sí todas las marquitas? Lo que ocurre es que el globo se estira y las distancia. Pues al Universo le pasa lo mismo. Se está expandiendo.

Y para acabar miro hacia el pasado (y hacia el futuro)

Por eso otro científico, George Gamow, pensó que hubo un momento, en el pasado, en el que todo lo que hay en el Universo estuvo más junto, mucho más junto. Todo en un único punto. Y cuando digo todo, quiero decir todo. Es como si el globo estuviera deshinchado y encogido, muy encogido. Y de pronto, empezó a inflarse. A eso le llamó Big Bang.

Expansión del Universo
Fuente: La ciencia de la Mula Francis

Otro científico, Alan Guth, descubrió que el ritmo inicial de la expansión del Universo había sido rapidísimo. A eso le llamó inflación. Ese ritmo luego se frenó a lo largo del tiempo. Pero recientemente se ha descubierto que se está volviendo a acelerar, que en vez de frenarse cada vez más está tomando carrerilla.

¿Ves en el gráfico la forma que está tomando la velocidad de expansión? Primero muy rápida, luego más lenta, luego vuelve a acelerar. Este tipo de gráfica, que recuerda a una “S” tumbada, se llama sigmoidal. Esa sigmoidal describe el pasado y el futuro del Universo.

¿Por qué está pasando eso, por qué se está volviendo a acelerar? Eso es ya otra historia, en la que entra en juego una cosa rara, que aún no sabemos qué es, pero sabemos que existe. Dos cosas, en realidad. Energía “oscura” y materia “oscura” (se llaman así porque no se pueden detectar, porque somos ciegos a ella).

Otro día te cuento…