domingo, 5 de septiembre de 2010

Preguntas cosmológicas fundamentales

     Cualquier astrónomo aficionado sabe que muchos aspectos esenciales de la cosmología permanecen ignorados. ¿Cuáles pueden resolverse mediante los instrumentos astronómicos actuales? Los científicos de la Agencia Espacial Europea y del Observatorio Europeo Austral acordaron crear un grupo con la misión de evaluar este problema; en el 2006 el equipo seleccionado publicó un informe en el que planteaba cinco preguntas cosmológicas fundamentales, susceptibles de ser resueltas por vía experimental.

     Al comienzo del universo había tantas partículas como antipartículas, no sucede lo mismo hoy; hay varios miles de millones de fotones de radiación por cada partícula de materia (electrón y protón) y casi no hay antielectrones ni antiprotones. Primera pregunta: ¿Cómo surgió la asimetría entre la materia y la antimateria?

     Conocemos la densidad de la materia oscura, e ignoramos sus componentes, aunque disponemos de argumentos para descartar los neutrinos y también los objetos compactos e invisibles, como las enanas blancas, las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Segunda pregunta: ¿De qué se compone, pues, la materia oscura?

     El hallazgo de que el vacío tiene una densidad de energía es el resultado experimental más difícil de entender en la cosmología; un físico puede calcular la densidad de energía del vacío y un cosmólogo medirla; el problema consiste en que el valor calculado es un diez seguido de ciento veinte ceros superior al valor medido: la peor estimación de la historia de la física. Tercera pregunta: ¿Qué es, entonces, la energía oscura?

     Los físicos suponen que un instante después del Big-Bang, el cosmos se dilató un factor gigantesco antes de comenzar su expansión normal; esta idea explica numerosas características del universo, pero falta una prueba que la confirme y, por si fuera poco, existen varios modelos explicativos. Cuarta pregunta: ¿Comenzó nuestro universo con una inflación?

     Y por último, ignoramos si las leyes físicas son idénticas en cualquier lugar del universo e inmutables durante todo el tiempo. Quinta pregunta: ¿Las constantes fundamentales de la naturaleza permanecen invariables?

     Ahora, en el siglo XXI, escudriñan el cielo telescopios que, además de luz visible, captan ondas de radio, microondas, infrarrojos, ultravioleta, rayos X y rayos gamma; no me olvido de los detectores de rayos cósmicos, ni de los detectores de neutrinos y de ondas gravitatorias que se están construyendo, tampoco que los instrumentos astronómicos unas veces se colocan en la superficie terrestre y otras en satélites. ¿Cuándo nos proporcionarán las respuestas?

2 comentarios:

Anónimo dijo...

Epi

En la nebulosa planetaria que originó el sistema solar, me parece lógico suponer que los elementos más pesados deberían concentrarse en el centro, por efecto de la gravedad, y que, por tanto, el Sol debería contenerlos. No sucede así. El Sol contiene hidrógeno y los elementos más pesados quedan en el exterior, y con ellos se forman planetas como la Tierra, Marte o Venus.
¿Me puede decir las razones de esta anomalía?

Gracias anticipadas
Onno

Anónimo dijo...

Estimado amigo Onno

La nebulosa solar primigenia era homogénea, y su composición era 70 % de hidrógeno, 27 % de helio y 3 % de los demás elementos. La explosión de una par de supernovas en sus proximidades obligó a condensarse a la nebulosa en un disco, cuya composición continuó siendo uniforme. En el núcleo central, formado con la misma materia (hidrógeno, helio y elementos pesados) que la periferia, se encendió una estrella cuando alcanzó la temperatura en la que el hidrógeno puede fusionarse para dar helio (unos pocos millones de grados).

En la periferia y con la misma materia que se formó el Sol se formaron cuatro planetas rocosos en las cercanías y cuatro planetas gaseosos en la región más externa. Los cuatro planetas rocosos están formados por elementos pesados porque la estrella recién nacida, muy activa, emitía un viento solar huracanado que expulsó el hidrógeno y helio hacia el exterior. En cambio los cuatro planetas más externos están formados fundamentalmente por hidrógeno, el mismo elemento que constituye predominantemente el Sol (y también, como no podía ser menos, por elementos pesados en una pequeña proporción).

No hallo la anomalía.

Saludos

Epi