¿que es la energia y la materia oscura?

¿es real la materia oscura?

La materia oscura es una forma hipotética de materia que se cree que representa aproximadamente el 85% de la materia del universo[1] Diversas observaciones astrofísicas -incluidos los efectos gravitatorios que las teorías aceptadas de la gravedad no pueden explicar a menos que haya más materia de la que se puede ver- implican la presencia de la materia oscura. Por esta razón, la mayoría de los expertos piensan que la materia oscura es abundante en el universo y ha tenido una fuerte influencia en su estructura y evolución. La materia oscura se denomina “oscura” porque no parece interactuar con el campo electromagnético, lo que significa que no absorbe, refleja o emite radiación electromagnética y es, por tanto, difícil de detectar[2].

La principal evidencia de la materia oscura proviene de los cálculos que muestran que muchas galaxias se separarían, que no se habrían formado o que no se moverían como lo hacen si no contuvieran una gran cantidad de materia invisible[3]. Otras líneas de evidencia incluyen las observaciones en las lentes gravitacionales[4] y el fondo cósmico de microondas, junto con las observaciones astronómicas de la estructura actual del universo observable, la formación y evolución de las galaxias, la localización de la masa durante las colisiones galácticas,[5] y el movimiento de las galaxias dentro de los cúmulos de galaxias. En el modelo estándar de cosmología Lambda-CDM, el contenido total de masa-energía del universo contiene un 5% de materia y energía ordinaria, un 27% de materia oscura y un 68% de una forma de energía conocida como energía oscura[6][7][8][9] Así, la materia oscura constituye el 85%[a] de la masa/energía total, mientras que la energía oscura y la materia oscura constituyen el 95% del contenido total de masa-energía[10][11][12][13].

de qué está hecha la energía oscura

En cosmología física y astronomía, la energía oscura es una forma desconocida de energía que afecta al universo a grandes escalas. Las primeras pruebas observacionales de su existencia proceden de las mediciones de las supernovas, que mostraron que el universo no se expande a un ritmo constante, sino que la expansión del universo se acelera[1][2] Para entender la evolución del universo es necesario conocer sus condiciones iniciales y su composición. Antes de estas observaciones, se pensaba que todas las formas de materia y energía en el universo sólo harían que la expansión se ralentizara con el tiempo. Las mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB) sugieren que el universo comenzó en un Big Bang caliente, a partir del cual la relatividad general explica su evolución y el posterior movimiento a gran escala. Sin introducir una nueva forma de energía, no había forma de explicar cómo se podía medir un universo en aceleración. Desde la década de 1990, la energía oscura ha sido la premisa más aceptada para explicar la expansión acelerada. A partir de 2021, existen áreas activas de investigación cosmológica destinadas a comprender la naturaleza fundamental de la energía oscura[3].

qué es la materia oscura

A principios de la década de 1990, una cosa era bastante segura sobre la expansión del universo. Podía tener suficiente densidad de energía para detener su expansión y volver a colapsar, podía tener tan poca densidad de energía que nunca dejaría de expandirse, pero era seguro que la gravedad ralentizaría la expansión con el paso del tiempo. Es cierto que la ralentización no se había observado, pero, en teoría, el universo tenía que ralentizarse. El universo está lleno de materia y la fuerza de atracción de la gravedad atrae a toda la materia. Entonces llegó 1998 y las observaciones del telescopio espacial Hubble (HST) de supernovas muy lejanas que demostraron que, hace mucho tiempo, el universo se expandía realmente más despacio que hoy. Así que la expansión del universo no se ha ralentizado debido a la gravedad, como todo el mundo pensaba, sino que se ha acelerado. Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo lo estaba causando.

Al final, los teóricos propusieron tres tipos de explicaciones. Tal vez era el resultado de una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, descartada hace tiempo, que contenía lo que se llamó una “constante cosmológica”. Tal vez había algún tipo extraño de energía-fluido que llenaba el espacio. Tal vez haya algo que no funciona en la teoría de la gravedad de Einstein y una nueva teoría podría incluir algún tipo de campo que crea esta aceleración cósmica. Los teóricos aún no saben cuál es la explicación correcta, pero han dado un nombre a la solución. Se llama energía oscura.

quién descubrió la energía oscura

Según las teorías de la física, si observáramos el Universo un segundo después del Big Bang, lo que veríamos es un mar de 10.000 millones de grados de neutrones, protones, electrones, antielectrones (positrones), fotones y neutrinos. A continuación, con el paso del tiempo, veríamos cómo el Universo se enfría, los neutrones decaen en protones y electrones o se combinan con los protones para formar deuterio (un isótopo del hidrógeno). Al seguir enfriándose, acabaría alcanzando la temperatura en la que los electrones se combinarían con los núcleos para formar átomos neutros. Antes de que se produjera esta “recombinación”, el Universo habría sido opaco porque los electrones libres habrían provocado la dispersión de la luz (fotones) del mismo modo que la luz solar se dispersa de las gotas de agua en las nubes. Pero cuando los electrones libres fueron absorbidos para formar átomos neutros, el Universo se volvió de repente transparente. Esos mismos fotones -el resplandor del Big Bang conocido como radiación cósmica de fondo- pueden observarse hoy en día.

La segunda misión que examinó la radiación cósmica de fondo fue la Wilkinson Microware Anisotropy Probe (WMAP). Con una resolución muy mejorada en comparación con COBE, WMAP inspeccionó todo el cielo, midiendo las diferencias de temperatura de la radiación de microondas que está distribuida casi uniformemente por el Universo. La imagen muestra un mapa del cielo, con las regiones calientes en rojo y las más frías en azul. Al combinar estas pruebas con los modelos teóricos del Universo, los científicos han llegado a la conclusión de que el Universo es “plano”, lo que significa que, a escalas cosmológicas, la geometría del espacio satisface las reglas de la geometría euclidiana (por ejemplo, las líneas paralelas nunca se encuentran, la relación entre la circunferencia del círculo y el diámetro es pi, etc.).