El universo está formado por

Por lo tanto, todo en el universo se compone de

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 la gravedad estaba segura de ralentizar la expansión a medida que pasaba el 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.

La mayor parte del universo visible está hecha de qué gas

Para entender la cantidad de materia que hay en el universo, primero hay que comprender de qué tipo de materia estamos hablando. En la actualidad, creemos que sólo un 5% del universo está formado por materia “ordinaria” (o “bariónica”), es decir, por protones y neutrones, la materia de la que estamos hechos, por ejemplo, usted, yo, nuestro planeta y las estrellas. El 95% restante es “materia oscura” y “energía oscura”.

Pero, ¿cómo sabemos que sólo el 5% del universo está compuesto por materia ordinaria, y en qué cantidad de “materia” se traduce realmente? Una de las formas en que los astrónomos han podido determinar el contenido del universo es mediante la observación del fondo cósmico de microondas (CMB). Es como una instantánea del universo primitivo, cuando sólo tenía unos 370.000 años, y marca el momento en que los fotones, o partículas de luz, pudieron viajar libremente por el universo.

En la actualidad, los restos de esta primera luz que vemos se distribuyen uniformemente por el cielo, con muy ligeras fluctuaciones. Resulta que estas fluctuaciones dependen de la cantidad de materia presente en el universo y del tipo de materia que sea. Dado que la luz sólo interactúa con la materia ordinaria del universo, el cambio de la cantidad de este tipo de materia afectaría a la forma en que la luz del CMB nos aparece hoy. Por tanto, podemos determinar qué parte del universo es materia ordinaria a partir del CMB.

Todo en el universo está hecho de energía

Las partículas de materia y antimateria se aniquilan entre sí si entran en contacto. De alguna manera, la materia que compone el universo actual -todo, desde las estrellas y los planetas hasta las personas y los objetos cotidianos- escapó a esta aniquilación. Los físicos piensan que algo debe haber roto esta simetría materia-antimateria.

“Los neutrinos son uno de los pocos lugares de la naturaleza que conocemos en los que se puede observar esta diferencia entre materia y antimateria”, afirma McFarland, catedrático de Física Dr. Steven Chu. “Pueden ser la clave para explicar por qué la materia y la antimateria tuvieron, de alguna manera, destinos diferentes al enfriarse el universo desde el Big Bang”.

Para la mayoría de los fenómenos, las leyes de la física dictan una simetría en el comportamiento de la materia y la antimateria. Para que el universo evolucione a un estado en el que la materia domina sobre la antimateria, debe haber una violación de esta simetría.

Hasta ahora, las violaciones de la simetría entre materia y antimateria sólo se han observado en los quarks, pero la magnitud de esta violación de la simetría no es lo suficientemente grande como para explicar por qué la materia domina sobre la antimateria en el universo.

Todo en el universo está hecho de pequeñas partículas llamadas

Quizá sea natural que no sepamos mucho sobre cómo se creó el Universo; al fin y al cabo, nosotros nunca estuvimos allí. Pero es sorprendente darse cuenta de que, en lo que respecta al Universo actual, no tenemos necesariamente un conocimiento mucho mejor de lo que hay ahí fuera. De hecho, los astrónomos y físicos han descubierto que todo lo que vemos en el Universo -planetas, estrellas, galaxias- ¡sólo representa un pequeño 4% del mismo! En cierto modo, no son tanto las cosas visibles las que definen el Universo, sino el vacío que las rodea.

Las observaciones cosmológicas y astrofísicas indican que la mayor parte del Universo está formada por sustancias invisibles que no emiten radiación electromagnética, es decir, que no podemos detectarlas directamente con telescopios o instrumentos similares. Sólo las detectamos a través de sus efectos gravitatorios, lo que hace muy difícil su estudio. Estas misteriosas sustancias se conocen como “materia oscura” y “energía oscura”. Lo que son y el papel que han desempeñado en la evolución del Universo son un misterio, pero dentro de esta oscuridad se esconden intrigantes posibilidades de una física hasta ahora no descubierta más allá del Modelo Estándar establecido.

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About the Author: Olivo Magno