En las dos últimas décadas, los astrónomos han hecho un descubrimiento verdaderamente revolucionario:
que el cosmos no sólo está expandiéndose sino que está haciéndolo a una velocidad cada vez mayor.
El descubrimiento de la expansión acelerada del Universo
fue galardonado con el Premio Nobel en Física en 2011.
Este es el ESOcast!
Ciencia de vanguardia y vida cotidiana en ESO,
el Observatorio Europeo Austral,
explorando la última frontera con nuestro anfitrión Dr. J, alias Dr. Joe Liske.
Hola y bienvenidos al ESOcast.
En este episodio
descubriremos cómo los astrónomos determinaron
que la expansión del Universo se está acelerando
y porqué este descubrimiento es tan importante no sólo para la comprensión del Cosmos
sino, de hecho, para toda la Física.
Recientemente este descubrimiento recibió el Premio Nobel en Física en 2011,
y las observaciones de los telescopios de ESO en Chile
tuvieron un papel significativo en este avance.
El Universo en el que vivimos fue creado en el Big Bang, hace unos 13,7 miles de millones de años.
Desde ese momento el Universo se ha mantenido en expansión.
Y, por décadas,
los astrónomos quisieron aprender más sobre la naturaleza de esta expansión.
Por un largo tiempo existieron dos ideas principales:
O bien que la expansión reduciría su velocidad y finalmente se detendría
— luego de lo cual el Universo comenzaría a contraerse hasta un “Big Crunch” (o Gran Colapso).
O bien que el Cosmos continuaría expandiéndose para siempre.
Pero, ¿cómo podrían los astrónomos determinar
cual de estos modelos del Universo era el correcto?
Bien, una de las formas más simples de hacer esto
es medir de forma precisa las distancias a galaxias muy lejanas,
y luego comparar estas mediciones con las predicciones de estos modelos
para esas galaxias en particular.
La comparación entre las mediciones y las predicciones nos dice
cuál de los modelos es el correcto.
Pero, ¿como funciona esto?
¿Cómo pueden los astrónomos determinar de forma precisa estas enormes distancias a través del Cosmos?
Bien, las explosiones estelares, o supernovas, juegan aquí un papel clave.
Las supernovas son eventos cósmicos poco comunes: se trata de explosiones de estrellas.
Existe un tipo especial de explosión, conocido como Supernova Typo Ia,
el cual es ideal para medir distancias en el cosmos.
Estas supernovas son muy brillantes,
lo que implica que pueden ser vistas aún en galaxias distantes.
Y, lo que es más, sus brillos intrínsecos son siempre iguales
lo que significa que sus distancias pueden ser inferidas
a partir de cuan brillantes las vemos desde la Tierra.
En los años 1990s dos equipos de investigación por separado
habían comenzado a observar cuidadosamente estas estrellas en explosión.
Para sus estudios,
los astrónomos usaron en parte los telescopios del observatorio La Silla de ESO, en Chile.
Observar supernovas extremadamente distantes a mediados de los 1990s
era algo extremadamente desafiante y excitante.
Nosotros en ESO utilizamos los telescopios de 3,6 metros, el NTT (Telescopio de Nueva Tecnología) y el de 1,5 metros
para observar estas supernovas de alto corrimiento al rojo
descubiertas por el cercano Observatorio Tololo.
En esos días, 15 años atrás,
nos encontrábamos contando literalmente cada fotón individual,
lo que era un hermoso experimento del cual tomar parte, por ser extremadamente desafiante.
El componente crítico de todo esto es, por supuesto, entender
que no nos propusimos descubrir el Universo acelerándose,
por lo cual ver un nuevo paradigma de la física estableciéndose
ha sido por cierto muy interesante y además muy entretenido.
Una vez que habíamos establecido que las distantes supernovas estaban demasiado lejos
para un Universo que era dominado por la gravedad
teníamos que volver atrás y medirlo otra vez.
Entonces la expansión acelerada que medimos con el primer conjunto de supernovas
fue traducida muy rápido en un nuevo componente de la cosmología:
la energía oscura,
teníamos que confirmar ese resultado.
Lo que hicimos fue solicitar tiempo del VLT como lo hicieron otros grupos
para confirmar lo que habíamos medido buscando obtener mejores datos con un telescopio más grande
y contando con una mejor muestra de supernovas en sí mismo.
El descubrimiento de la expansión acelerada del Universo
fue uno de los más inesperados e importantes de las últimas décadas.
Fue tan inesperado porque, hasta ese punto,
todos creían que la expansión del Universo debería hacerse más lenta
por la fuerza de tracción de la gravedad ejercida por toda la materia en el Universo.
Pero resulta ser que el Universo es, de hecho, mucho más interesante.
Pero, ¿porqué esta aceleración es tan importante?
Bien, hasta donde sabemos, hay dos posibles explicaciones para la aceleración:
La primera explicación es
que casi ¾ del Universo consiste en alguna forma de esta misteriosa energía oscura.
La energía oscura es tan misteriosa porque ejerce presión negativa.
Esto es algo bastante exótico.
La segunda explicación es
que hay algo incorrecto en nuestra comprensión de la gravedad.
En otras palabras, que la teoría de la relatividad general de Einstein no es del todo correcta.
En cualquiera de estos casos,
estamos frente a una física completamente nueva
y por eso es tan importante
y por eso este descubrimiento recibió el Premio Nobel en Física en 2011.
Este es Dr. J para ESOcast.
Acompáñenme la próxima vez para otra aventura cósmica.
ESOcast es producido por ESO, el Observatorio Europeo Austral.
ESO, el Observatorio Europeo Austral,
es la principal organización intergubernamental de ciencia y tecnología en astronomía,
enfocada al diseño, construcción y operación de los telescopios terrestres más avanzados del mundo.
Transcripción por ESO; traducción por Gastón Santhiá.
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