Energía dinámica y oscura en un universo acelerado
14 de enero de 2013 – Los modelos propuestos por el investigador de la UPV / EHU-Universidad del País Vasco están contribuyendo a comprender la naturaleza de la energía oscura.
Fue la cosmología lo que llevó a Irene Sendra de Valencia al País Vasco. La cosmología también le dio la oportunidad de colaborar con uno de los ganadores del Premio Nobel de Física 2011 en una de las áreas más oscuras del universo. Y la materia oscura y la energía oscura, bien conocidas precisamente porque se sabe muy poco sobre ellas, son en realidad el objeto del estudio de Sendra, investigador del Departamento de Física Teórica e Historia de la Ciencia de la Facultad de Ciencias de la UPV / EHU. y Tecnología.
“Las observaciones nos dicen que alrededor del 5% del universo está compuesto de materia ordinaria; el 22% corresponde a la materia oscura, que sabemos que existe porque interactúa gravitacionalmente con la materia ordinaria; otro 73% es energía oscura, que se sabe que está allí porque de lo contrario no se podría dar cuenta de la expansión acelerada del universo “, explica Irene Sendra; “Estamos tratando de descubrir un poco más sobre qué es la energía oscura”, agrega.
Si no existiera la energía oscura, la atracción gravitacional ejercida por la materia ralentizaría la expansión del universo, pero las observaciones han concluido que sucede lo contrario. La energía oscura es lo que hace que el universo se expanda de manera acelerada y contribuya a la comprensión su naturaleza es la base de la investigación que Sendra ha realizado como parte de su tesis doctoral titulada: “Cosmología en un universo acelerado: observaciones y fenomenología “.
La investigación comienza con la hipótesis de que la energía oscura podría ser dinámica. El modelo más ampliamente aceptado, conocido como Lambda-CDM, explica la aceleración del universo por medio de la constante cosmológica, cuya ecuación de estado tendría un valor de -1 , constante a lo largo de toda la evolución del universo. Sin embargo, hay observaciones que este modelo no puede explicar. “Buscamos una energía oscura y dinámica que varíe con el tiempo; aplicamos varios modelos a los datos observables, jugamos con pequeñas perturbaciones, y vemos si se adaptan mejor que una constante “, explica Sendra.
Utilizando herramientas matemáticas y estadísticas, los valores que propone la observación para los parámetros estudiados se comparan con los propuestos por el modelo. “Entonces, a través de muchas iteraciones, podemos ver qué valores tomarían las constantes de nuestro modelo. La ecuación de estado de energía oscura vale prácticamente -1 ahora, pero parece haber evolucionado a partir de diferentes valores en el pasado; sin embargo, todavía hay un alto porcentaje de error al determinar estos valores “. Según los cálculos de Sendra, estos datos son consistentes con la dinámica energía oscura, que variaría con el desplazamiento al rojo observado en el universo. Los resultados que aún no se han publicado y obtenido en colaboración con Adam Riess, el ganador del Premio Nobel de Física 2011, van más allá en esa dirección.
En esta tesis doctoral, además de estudiar la ecuación del estado de la energía oscura, se ha propuesto un nuevo modelo que uniría la energía oscura con la página oscura sobre la materia Sendra explica: “Podrían ser lo mismo que se manifiesta de una manera diferente dependiendo en el contexto; hemos explicado el efecto de ambos a través de un solo componente, y las observaciones dan mejores resultados en este modelo que en otros que intentan unir la materia y la energía oscura “.
Finalmente, Sendra ha examinado el universo más antiguo mediante el estudio de su fondo cósmico de microondas. “Es la prueba más distante que tenemos del universo”, comenta, “y el estudio de él nos dice que el número real de los neutrinos son superiores a tres. Sin embargo, lo que sabemos a ciencia cierta, a través del modelo estándar de partículas, es que hay tres tipos de neutrinos. Hemos terminado con un valor un tanto extraño, por lo que estamos tratando de dar cuenta de ese exceso en el número de neutrinos “. La propuesta de Sendra se dirige en la dirección de la teoría de cuerdas. Según sus resultados, este exceso de neutrinos podría interpretarse como la contribución de las ondas gravitacionales primordiales, causadas por la interacción de cadenas cósmicas en el momento en que se produjo el fondo cósmico de microondas.
Fuente: http://www.sciencedaily.com/rele…
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