La eneria oscura

Energía oscura fue el concepto usado por primera vez por Michael Turner en 1998 y su distinción con la materia radica en que la energía es un campo que ocupa todo el espacio, la energía oscura puede convertirse en materia oscura cuando es golpeada por partículas bariónicas, conduciendo así a excitaciones como de partículas en algún tipo de campo dinámico, conocido como quintaesencia.

La quintaesencia difiere de la constante cosmológica en que puede variar en el espacio y en el tiempo. Para que no se agrupen y se formen estructuras como materia, tiene que ser muy ligero de tal manera que tenga una gran longitud de onda Compton, así es como se denomina a este campo que cambia en el espacio y en el tiempo, que no es inmutable como la constante cosmológica, y que aunque sin demostrar su existencia, no sólo no se ha descartado, sino que cada vez más investigadores apuestan por incorporar ese modelo a sus propias teorías.
Algunos teóricos piensan que la energía oscura y la aceleración cósmica son un fallo de la relatividad general en escalas muy grandes, mayores que los supercúmulos. Es una tremenda extrapolación pensar que la ley de la gravedad, que funciona tan bien en el sistema solar, debería trabajar sin corrección a escala universal. Se han realizado muchos intentos de modificar la relatividad general; sin embargo, han resultado ser equivalentes a las teorías de la quintaesencia o inconsistentes con las observaciones.

Las ideas alternativas a la energía oscura han venido desde la teoría de cuerdas, la cosmología brana y el principio holográfico, pero no han sido probadas todavía tan convincentemente como la quintaesencia y la constante cosmológica.

La energía oscura es uno de los más grandes misterios que existen, una de las cosas más extrañas del universo. No más de un par de años atrás, el WMAP de la NASA realizó uno de los hallazgos más interesantes sobre el cosmos al lograr calcular la edad misma del universo y trazar la curvatura del espacio. Tras varias investigaciones, se supo que apenas el 4,6 % del universo está compuesto por átomos, mientras que un 23,3% es materia oscura y otro 72,1% es energía oscura.

Durante la década de los 90 se logró entender varias cosas sobre el universo que a muchos les voló la cabeza: el universo se expande todo el tiempo, podría tener la energía suficiente como para detener su expansión y volver a colapsar y también podría tener tan poca densidad de energía como para nunca dejar de expandirse, pero la gravedad enlentece la expansión con el paso del tiempo. Aunque ese enlentecimiento nunca pudo observarse, en teoría debería suceder así, el universo debe reducir su velocidad. Toda la materia que se encuentra en el universo es atrapada y mantenida en conjunto por la gravedad, que la atrae y la mantiene unida.
Pero en el año 1998, gracias al Telescopio Espacial Hubble, se pudo observar supernovas ubicadas de forma sumamente distante que demostraron que en realidad, el universo se había estado expandiendo con mucha más lentitud que hoy. Por lo cual, en lugar de haber estado ralentizando su expansión a consecuencia de la gravedad, el universo se ha estado expandiendo cada vez con mayor velocidad y aunque nadie supo cómo explicarlo, no era una cuestión que tuviera tanto que ver con la fuerza de gravedad.

Las teorías comenzaron a surgir y hubieron tres que prevalecieron, pero una que se había desechado hacía mucho tiempo, perteneciente a las teorías sobre la gravedad de Einstein, que mencionaba una constante cosmológica, fue fundamental.Hace casi un siglo, la Teoría General de la Relatividad de Einstein predijo que el Universo debía colapsar debido a la implacable atracción de la gravedad. Sin embargo, como muchos otros científicos de su tiempo, Einstein asumió que el Universo no cambiaba y era más bien estático. Para hacer que sus ecuaciones se ajustaran a tales suposiciones, Einstein añadió algo que él llamó "la constante cosmológica", cuya gravedad es repulsiva, sin tener la certeza de que ésta era real. Básicamente, mencionaba que en el universo había una especie de energía, fluido o líquido que llenaba el espacio.
Se intentó profundizar la teoría de distintas maneras, pero los científicos no encontraron buenas explicaciones y se determinó que eso que produce la aceleración cósmica se llamaría energía oscura.



¿Qué sabemos de la energia oscura?

 Qué es una enorme cantidad de misteriosa energía que realmente existe, que ocupa 3/4 del universo y que opera en él, pero que no sabemos muy bien cómo ni en qué consiste.
Observando los efectos que provoca en el universo se han formulado algunas hipótesis y se sabe que afecta directamente la expansión del universo. Una explicación menciona que la energía oscura es una propiedad del espacio y Albert Einstein tuvo mucho que ver en ella, pues él fue el primero en notar que el espacio vacío, no es un espacio vacío en sí ,el descubrió que es es posible que haya más espacio para el devenir de la existencia y que el vacío, el “espacio vacío” del universo, tiene su propia energía.
 También existen otras tantas explicaciones sobre la cuestión, una proviene de la teoría cuántica de la materia, en la cual se menciona que ese espacio vacío en realidad está lleno de partículas temporales, que se forman y se desintegran constantemente, aunque esta teoría tampoco pudo comprobarse desde la física ni la matemática.


La energía oscura y el destino del Universo.

La consecuencia más directa de la existencia de la energía oscura y la aceleración del Universo es que éste es más antiguo de lo que se creía, si se calcula la edad del Universo con base en los datos actuales de la constante de Hubble, se obtiene una edad de 10.000 millones de años, menor que la edad de las estrellas más viejas que es posible observar en los cúmulos globulares, lo que crea una paradoja insalvable. Los cosmólogos estiman que la aceleración empezó hace unos 9.000 millones de años. Antes de eso, se pensaba que la expansión estaba ralentizándose, debido a la influencia atractiva de la materia oscura y los bariones. La densidad de materia oscura se divide a la mitad pero la densidad de energía oscura casi permanece sin cambios. Teniendo en cuenta la energía oscura, la edad del Universo es de unos 13.700 millones de años (de acuerdo con los datos del satélite WMAP en 2003), lo que resuelve la paradoja de la edad de las estrellas más antiguas.
Si la aceleración continúa indefinidamente, el resultado final será que las galaxias exteriores al Supercúmulo de Virgo se moverán más allá del horizonte de sucesos, no volverán a ser visibles, porque su velocidad radial será mayor que la velocidad de la luz.

Esta no es una violación de la relatividad especial y el efecto no puede utilizarse para enviar una señal entre ellos. Realmente no hay ninguna manera de definir la "velocidad relativa" en un espacio-tiempo curvado. La velocidad relativa y la velocidad sólo pueden ser definidas con significado pleno en un espacio-tiempo plano o en regiones suficientemente pequeñas  de espacio-tiempo curvado. A su vez, previene cualquier comunicación entre ellos y el objeto pase sin contactar. La Tierra, la Vía Láctea y el Supercúmulo de Virgo, sin embargo, permanecería virtualmente sin perturbaciones mientras el resto del Universo retrocede. En este escenario, el supercúmulo local finalmente sufriría la muerte caliente, justo como se pensaba para un Universo plano y dominado por la materia, antes de las medidas de la aceleración cósmica.