1 La energia oscura

1 La energia oscura
FÍSICA Premio Nobel a la energía oscura
05/10/2011
El premio Nobel de Física de este año ha sido concedido a Saul Perlmutter,
Brian P. Schmidt y Adam G. Riess por «el descubrimiento de la expansión
acelerada del universo mediante las observaciones de supernovas distantes». El
hallazgo, que tuvo lugar en 1998, supuso una sorpresa de enormes proporciones
que cambió por completo nuestra imagen del cosmos. Desde entonces, sabemos
que nada menos que el 75
por ciento de la energía
del universo se compone
de lo que, a falta de un
nombre
mejor,
los
cosmólogos han dado en
llamar «energía oscura»,
la misteriosa sustancia
responsable de que el
cosmos
aumente
de
tamaño a una velocidad
cada vez mayor.
Que el universo no es de
tamaño constante, sino
que se expande, fue
descubierto en torno a
1930.
Sin
embargo,
debido a la atracción gravitatoria que ejercen unas galaxias sobre otras, cabría
esperar que dicha expansión fuese cada vez más lenta. Las observaciones que
este año han sido galardonadas con el premio Nobel de Física demostraron que,
en la fase actual de evolución cósmica, sucede lo contrario: el universo se
expande cada vez más rápido, un resultado que implica que el cosmos se
encuentra lleno de una forma de energía repulsiva que contrarresta los efectos
gravitatorios usuales.
Durante los últimos años, un gran número de observaciones independientes han
confirmado el hallazgo. El resultado reviste una importancia fundamental, ya
que, aunque la naturaleza de la energía oscura continúa siendo un misterio, hoy
sabemos que domina el comportamiento a gran escala del universo. Además, su
existencia conlleva consecuencias de gran importancia para otra ramas de la
física teórica, como la relatividad general y la teoría cuántica de campos.
El descubrimiento fue posible gracias a la investigación sobre supernovas
distantes que los galardonados llevaron a cabo en 1998. Las supernovas
estudiadas sus equipos de investigación (de tipo Ia) emiten siempre la misma
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cantidad de luz, por lo que se emplean como «candelas estándar»: al medir la
fracción de esa luz que llega hasta la Tierra, puede calcularse con facilidad a
qué distancia se encuentran. Por otra parte, analizar su espectro (cuán
desplazadas hacia el rojo se halla su luz), resulta posible deducir, gracias al
efecto Doppler, a qué velocidad se alejan de nosotros. En el caso de objetos
muy distantes, esa velocidad de recesión se debe casi exclusivamente a la
expansión cósmica. Estudiar la relación entre la distancia a la que se encuentran
los objetos y a qué velocidad se alejan es lo que permite obtener las leyes
cinemáticas de la expansión cósmica.
En el equipo de investigación liderado por S. Perlmutter participa M. Pilar Ruiz
Lapuente, de la Universidad de Barcelona, quien en 1998 fue coautora del
trabajo galardonado. Tanto ella como Adam G. Riess, otro de los premiados, han
firmado los siguientes artículos sobre el tema para Investigación y Ciencia:
«Cuando la aceleración cambió de signo», por Adam G. Reiss y Michael S. Turner; IyC
04/2004.
«Supernovas y expansión acelerada del universo», por M. P. Ruiz Lapuente, A. G. Kim y N.
Walton; IyC 03/1999.
«La energía oscura», por M. P. Ruiz Lapuente; IyC 03/2001.
«Un telescopio para la energía oscura», por M. P. Ruiz Lapuente; Temas de Investigación
y Ciencia 33: Presente y futuro del cosmos
Los artículos originales de los estudios galardonados pueden consultarse en arXiV:
De la colaboración Supernova Search Team (A. G. Riess, B. P. Schmidt y colaboradores).
De la colaboración Supernova Cosmology Project (S. Perlmutter y colaboradores) Crédito
imagen: Hubble/NASA