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E n la primera parte de este artículo se comentó que las observaciones acerca de la velocidad de rotación en las galaxias elípticas indicaban la presencia de mucha más masa de la que se podía observar lo cual, entre otras razones, inducía a pensar en la existencia de una "materia oscura" que compensaba ese defecto de masa. En el caso que nos ocupa ahora: la energía oscura, la motivación es bien diferente.
Volvamos a los orígenes de la teoría del Big Bang. Cuando se constató que las galaxias se alejaban entre sí y nos dimos cuenta de que el universo se estaba expandiendo, se plantearon muchas preguntas sobre el origen, la evolución hasta el presente y por supuesto, el futuro del mismo. El cómo se produce la expansión es evidente que altera la dinámica del universo y en determinados casos sería posible alcanzar un universo que permite la existencia de vida inteligente y en otros no. Por ejemplo, si la masa fuera muy pequeña, las galaxias nunca se habrían llegado a formar. O si la masa fuera muy grande, probablemente se frenaría la expansión muy rápido.
De lo que nadie duda es, a la vista del corrimiento Doppler que muestran las galaxias, es que el universo se expande. El problema surge cuando en la última década se descubre que esta expansión es acelerada. Es decir: las galaxias se alejan unas de las otras entre sí pero además, lo hacen a una velocidad cada vez mayor. Esto contradice toda lógica a priori, ya que se considera que la energía que poseen las galaxias fue dada en el Big Bang, de modo que en ausencia de fuerzas como mucho deberían ir a velocidad constante. Lo esperable sería, además, que la gravedad fuese frenando la expansión paulatinamente hasta llegar a un punto de retorno.
Pero de hecho, no es así. Las observaciones sobre supernovas 1a muy lejanas (1998, Supernova Cosmology Project) indican que se expande de forma acelerada. Y esto significa que hay "algo" que ejerce una especie de "presión negativa" que favorece la expansión. Es como si la gravedad se comportase de forma repulsiva en determinadas escalas. Algo que sorprende a los científicos y es lo que se intenta explicar. Así, esa materia-energía que produce esta repulsión gravitatoria se ha llamado "energía oscura".
Esto trajo a la palestra de nuevo algo que estuvo escondido durante muchos años: la constante cosmológica, de la que ya habló jjo en este mismo blog hace tiempo. Por resumir, la constante cosmológica era un término de las ecuaciones de campo de Einstein que el físico alemán introdujo para que el universo admitiera una solución estática, porque según él, lo normal sería que el universo llegara a un estado estacionario e inmutable. Años más tarde, al demostrarse que no era así, Einstein dijo que la constante cosmológica había sido el mayor error de su vida.
Así, algo que había sido tapado en cierto modo como uno de los fallos del genio, resucitó de pronto y aunque muchos se resistían a darle ese nombre, al final se dieron cuenta de que sea lo que sea lo que haya ahí, se comporta como una constante cosmológica. Es decir, en el fondo existe una especie de densidad de energía constante que impregna todo el universo homogéneamente y que lo hace expandirse de forma acelerada. Actualmente, se considera que la energía oscura compone alrededor del 75% de la masa del universo.
Además de la constante cosmológica se habla de una "quintaesencia" que viene siendo la energía del vacío. Si nos imaginamos el universo como si fuera una lámina elástica, representaría la tensión. Así, una energía del vacío ligeramente mayor que 0 hace que el universo se expanda aceleradamente. Otra cosa es, explicar por qué no es cero y qué origina que no lo sea.
Por tanto, la quintaesencia sería el término repulsivo que varía con el tiempo y que unas veces podría dar una mayor aceleración y por otro lado, la constante cosmológica que como tal constante, no variaría con el tiempo. Puesto que las variaciones serían muy lentas, hacen falta medidas extremadamente precisas para poder distinguir la una de la otra. Aún no se han hallado pruebas de la quintaesencia, pero no se descarta. Predice una expansión acelerada como la constante cosmológica, solo que algo más lenta.
Algunos teóricos proponen como alternativa, el que la Relatividad General pueda fallar a escalas muy grandes (mayores a los supercúmulos galácticos). No obstante, la constante cosmológica a falta de una explicación satisfactoria parece ayudar a resolver el problema, al menos en cuanto a teoría se refiere.
En definitiva, no menos del 90% del universo está compuesto por algo que no podemos "ver" pero que podemos "sentir". Esto establece un panorama bastante desalentador que ha desbaratado toda la cosmología moderna y que supone un enorme quebradero de cabeza, ya que parece que por más que queramos, no podremos hayar más que evidencias indirectas y por tanto, alcanzar a explicar definitivamente los motivos tanto de la materia oscura como de la energía oscura puede parecer fuera de nuestro alcance. Aunque, todo hay que decirlo, la conexión entre la gravedad y la mecánica cuántica aún no ha dicho su última palabra. Y tal vez sea lo que nos quede por esperar: hallar una solución satisfactoria o, por el contrario, vernos avocados a revisar la Relatividad General, que sabemos que funciona.
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