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La cantidad total de Materia del Universo se da generalmente en t\u00e9rminos de una cantidad llamada Densidad Cr\u00edtica, denotada por el signo \u03a9. Esta es la densidad de la materia que se necesita para producir un universo plano. La Densidad efectivamente observada \u00bfes menor o mayor que ese n\u00famero?. En el primer caso el Universo es abierto, en el segundo es cerrado. La Densidad Cr\u00edtica no es muy grande; corresponde aproximadamente a un prot\u00f3n<\/a> por metro c\u00fabico de espacio. Puede que no parezca mucho, dado el n\u00famero inmenso de \u00e1tomos en un metro c\u00fabido de lado, pero no debemos olvidar que existe una gran cantidad de espacio “vac\u00edo” entre las galaxias.<\/p>\n Algunos n\u00fameros que definen nuestro Universo:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Estimar la cantidad de materia luminosa del universo es una cosa muy f\u00e1cil de hacer. Sabemos el brillo que tiene una estrella media, as\u00ed que podemos hacer una estimaci\u00f3n del n\u00famero de estrellas de una galaxia distante. Podemos contar entonces el n\u00famero de galaxias en un volumen dado de espacio y sumar las masas que encontramos. Dividiendo la masa por el volumen del espacio obtenemos la densidad media de materia en ese volumen. Cuando llevamos a cabo esta operaci\u00f3n, obtenemos que la densidad de la materia luminosa es aproximadamente entre el 1 o 2% de la densidad cr\u00edtica<\/a>; mucho menos de lo que se necesita para cerrar el universo.<\/p>\n Por otro lado, est\u00e1 lo bastante cerca del valor cr\u00edtico para hacer una pausa. Despu\u00e9s de todo, esta fracci\u00f3n podr\u00eda haber sido en principio de una billon\u00e9sima o trillon\u00e9sima, y tambi\u00e9n podr\u00eda haber sucedido que fuese un mill\u00f3n de veces la materia necesaria para el cierre. \u00bfPor qu\u00e9, entre todas las masas que podr\u00eda tener el universo, la masa de materia luminosa medida est\u00e1 cerca del valor cr\u00edtico que nos dice que estamos en un Universo abierto?<\/p>\n No toda la materia del Universo son estrellas, Nebulosas, galaxias o, agujeros negros<\/a>. Tambi\u00e9n existe otra clase de materia que conforman las cosas que vemos a nuestro alrededor (r\u00edos y oc\u00e9anos, bosques y monta\u00f1as…, \u00a1infinidad de mundos!) y, en ocasiones, incluso podemos relacionarla con esa clase de materia evolucionado que alcanz\u00f3 la consciencia. \u00bfC\u00f3mo fue posible tal maravilla? Y todo, sin excepci\u00f3n -al menos hasta donde podemos saber-, est\u00e1 hecho de Quarks y Leptones.<\/p>\n Claro que el hecho de que la materia luminosa medida est\u00e9 tan cercana al valor cr\u00edtico, puede simplemente deberse a un accidente c\u00f3smico; las cosas simplemente “resultan” de ese modo. Me costar\u00eda mucho aceptar una explicaci\u00f3n y supongo que a otros tambi\u00e9n. Es tentador decir que el Universo tiene en realidad la masa cr\u00edtica, pero que de alg\u00fan modo no conseguimos verla toda.<\/p>\n Como resultado de esta suposici\u00f3n, los astr\u00f3nomos comenzaron a hablar de la “masa perdida” con lo que alud\u00edan a la materia que habr\u00eda llenado la diferencia entre densidades observadas y cr\u00edtica. Tales teor\u00edas de “masa perdida”, “invisible” o, finalmente “oscura”, nunca me ha gustado, toda vez que, hablamos y hablamos de ella, damos por supuesta su existencia sin haberla visto ni saber, exactamente qu\u00e9 es, y, en ese plano, parece como si la Ciencia se pasara al \u00e1mbito Religioso de la F\u00e9,\u00a0 de creer en lo que no podemos ver ni tocar, y, la Ciencia, amigos m\u00edos, es otra cosa.<\/p>\n Tendremos que imaginar sat\u00e9lites y sondas que, de alguna manera, puedan detectar grandes halos gal\u00e1cticos que encierren la tan buscada materia oscura<\/a> y que, al parecer, hace que nuestro Universo sea como lo conocemos y, es la responsable del ritmo al que se alejan las galaxias, es decir, la expansi\u00f3n del Universo.<\/p>\n Esos halos, tendr\u00edan muchas veces la masa que podemos ver en la Materia luminosa, la Bari\u00f3nica formada por Quarks y Leptones que conforman las estrellas, planetas, galaxias y nosotros mismos. La teor\u00eda de la materia oscura<\/a> y su presencia en c\u00famulos y superc\u00famulos ha sido “descubierta” (o inventada para tapar nuestra ignorancia)\u00a0en \u00e9poca relativamente cercana para que prevalezca entre los astr\u00f3nomos la uninimidad respecto a su contribuci\u00f3n a la masa total del universo. El debate contin\u00faa, est\u00e1 muy vivo y, es el tema tan candente e importante que, durar\u00e1 bastante tiempo mientras alg\u00fan equipo de observadores no pueda, de una vez por todas, demostrar que, la “materia oscura<\/a>” existe, que nos digan donde est\u00e1, y, de qu\u00e9 est\u00e1 conformada y como act\u00faa. Claro que, cuando se haga la suma de materia luminosa y oscura, la densidad de la masa total del universo no ser\u00e1 todav\u00eda mayor del 30% del valor cr\u00edtico. A todo esto, ocurren sucesos que no podemos explicar y, nos preguntamos si en ellos, est\u00e1 implicada la Materia oscura.<\/p>\n La m\u00e1s abarrotada colisi\u00f3n de c\u00famulos gal\u00e1cticos ha sido identificada al combinar informaci\u00f3n de tres diferentes telescopios. El resultado brinda a los cient\u00edficos una posibilidad de aprender lo que ocurre cuando algunos de los m\u00e1s grandes objetos en el universo chocan en una batalla campal c\u00f3smica.<\/p>\n Usando datos del Observatorio de rayos-X Chandra, el Telescopio Espacial Hubble<\/a> y el Observatorio Keck de Hawai, los astr\u00f3nomos fueron capaces de determinar la geometr\u00eda tridimensional y el movimiento en el sistema MACSJ0717.5+3745 localizado a 5.4 mil millones de a\u00f1os luz de la Tierra. Los investigadores encontraron que cuatro distintos c\u00famulos de galaxias est\u00e1n envueltos en una triple fusi\u00f3n, la primera vez que un fen\u00f3meno as\u00ed es documentado.<\/p>\n La composici\u00f3n de imagen (arriba de todo) muestra el c\u00famulo de galaxias masivo MACSJ0717.5+3745. El color del gas caliente est\u00e1 codificado con colores para mostrar su temperatura. El gas m\u00e1s fr\u00edo es mostrado como un p\u00farpura rojizo, el gas m\u00e1s caliente en azul y las temperaturas intermedias en p\u00farpura. Las repetidas colisiones en el c\u00famulo son causadas por una corriente de galaxias, polvo y “materia oscura<\/a>” -conocida como filamento- de 13 millones de a\u00f1os luz.<\/p>\n La versi\u00f3n etiquetada muestra las galaxias en los cuatro diferentes c\u00famulos, identificados por las letras A, B, C y D, envueltas en la colisi\u00f3n, adem\u00e1s de la direcci\u00f3n del movimiento de los tres c\u00famulos de movimiento m\u00e1s r\u00e1pido. La regi\u00f3n m\u00e1s fr\u00eda (m\u00e1s rojiza) de gas hacia la parte inferior izquierda del c\u00famulo identificado como D, ha sobrevivido probablemente de antes de la colisi\u00f3n. El c\u00famulo A parece estar cayendo hacia el c\u00famulo principal luego de haber pasado a trav\u00e9s en la direcci\u00f3n opuesta. El c\u00famulo B tiene una velocidad mucho mayor que los otros a lo largo de la l\u00ednea de visi\u00f3n.<\/p>\n MACSJ0717 muestra c\u00f3mo c\u00famulos gal\u00e1cticos gigantes interact\u00faan con su entorno en escalas de millones de a\u00f1os luz. Es un sistema hermoso para estudiar c\u00f3mo los c\u00famulos crecen mientras el material cae en ellos a lo largo de filamentos. Simulaciones por ordenador muestran que los c\u00famulos de galaxias m\u00e1s masivos deben crecer en regiones donde filamentos de gran escala de gas intergal\u00e1ctico, galaxias, y materia oscura<\/a> intersectan.<\/p>\n \u00bfCu\u00e1l debe ser la Masa del Universo?<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Esta claro que la idea de masa perdida se introdujo porque la densidad observada de la materia del universo est\u00e1 cerca del valor cr\u00edtico. Sin embargo, hasta comienzos de los ochenta, no se tuvo una raz\u00f3n te\u00f3rica firme <\/strong>para suponer que el universo ten\u00eda efectivamente la masa cr\u00edtica. En 1981, Alan Guth, public\u00f3 la primera versi\u00f3n de una teor\u00eda que desde entonces se ha conocido como “universo inflacionista”. Desde entonces, la teor\u00eda ha sufrido numerosas modificaciones t\u00e9cnicas, pero los puntos centrales no han cambiado.<\/p>\n Para nuestra conversaci\u00f3n de hoy, diremos que el aspecto principal del universo inflacionista es que estableci\u00f3 por primera vez una fuerte presunci\u00f3n de que la masa del universo ten\u00eda realmente el valor cr\u00edtico. Esta predicci\u00f3n viene de las teor\u00edas que describen la congelaci\u00f3n de la fuerza fuerte en el segundo 10-35<\/sup> del Big Bang<\/a>. Entre los otros muchos procesos en marcha en ese tiempo estaba una r\u00e1pida expansi\u00f3n del universo, un proceso que vino a ser conocido como inflaci\u00f3n. Es la presencia de la inflaci\u00f3n la que nos lleva a la predicci\u00f3n de que el universo tiene que ser plano.<\/p>\n Abell 370 La lente gravitacional distorsiona la Imagen y nos ense\u00f1a, a la derecha, algo que nos parece una inmensa cuerda c\u00f3smica pero, \u00bfque podr\u00e1 ser en realidad? la materia a lo largo y ancho del universo se reparte de manera que, se ve concentrada en c\u00famulos de galaxias y superc\u00famulos que son las estructuras m\u00e1s grandes conocidas y, dentro de ellas, est\u00e1n todos los dem\u00e1s objetos que existen. Claro que, deajndo a un lado esas fluctuaciones de vac\u00edo y, la posible materia desconocida.<\/p>\n El proceso mediante el cual la fuerza fuerte se congela es un ejemplo de un cambio de fase, similar en muchos aspectos a la congelaci\u00f3n del agua. Cuando el agua se convierte en hielo, se expande; una botella de leche explotar\u00e1 si la dejamos en el exterior en una noche de invierno de g\u00e9lido fr\u00edo. No deber\u00eda ser demasiado sorprendente que el universo se expanda del mismo modo al cambiar de fase.<\/p>\n La distancia a una galaxia lejana se determina estudiando la luz proveniente de estrellas de tipo Cefeidas Variables. El expectro de la luz estelar revela la velocidad a la que se mueve la galaxia (Efecto Doppler) y la cantidad de expansi\u00f3n que ha sufrido el universo desde que la luz sali\u00f3 de su fuente.<\/p>\n Lo que es sorprendente es la enorme amplitud de la expansi\u00f3n. El tama\u00f1o del Universo aument\u00f3 en un factor no menor de 1050<\/sup>. Este n\u00famero es tan inmenso que virtualmente no tiene significado para la mayor\u00eda de la gente, incluido yo mismo que, no pocas veces me cuesta asimilar esas distancias inconmensurables del Cosmos. Dicho de otra manera, pongamos, por ejmplo, que la altura de los lectores aumentara en un factor tan grande como ese, se extender\u00edan de un extremo al otro del Universo y, seguramente, faltar\u00eda sitio. Incluso un s\u00f3lo prot\u00f3n<\/a> de un s\u00f3lo \u00e1tomo de su cuerpo, si sus dimensiones aumentaran en 1050<\/sup>, ser\u00eda mayor que el mismo universo. En 10-35<\/sup> segundos, el universo pas\u00f3 de algo con un radio de curvatura mucho menor que la part\u00edcula elemental m\u00e1s peque\u00f1a a algo como el tama\u00f1o de una naranja grande. No es extra\u00f1o que el nombre inflaci\u00f3n est\u00e9 ligado a este proceso.<\/p>\n Comparaci\u00f3n entre un modelo de expansi\u00f3n desacelerada (arriba) y uno en expansi\u00f3n acelerada (abajo). La esfera de referencia es proporcional al factor de escala. El universo observable aumenta proporcionalmente al tiempo. En un universo acelerado el universo observable aumenta m\u00e1s r\u00e1pidamente que el factor de escala con lo que cada vez podemos ver mayor parte del universo. En cambio, en un universo en expansi\u00f3n acelerada (abajo), la escala aumenta de manera exponencial mientras el universo observable aumenta de la misma manera que en el caso anterior. La cantidad de objetos que podemos ver disminuye con el tiempo y el observador termina por quedar aislado del resto del universo.<\/p>\n Cuando (hace mucho tiempo ya) le\u00ed por primera vez acerca del universo inflacionario, experiment\u00e9 dificultades para poder asimilar el \u00edndice de inflaci\u00f3n. \u00bfNo violar\u00eda un crecimineto tan r\u00e1pido las reglas impuestas por la relatividad<\/a> de Eintien que marcaban el l\u00edmite de la velocidad en el de la luz en el vac\u00edo? Si un cuerpo material viaj\u00f3 de un extremo de una naranja a otro en 10-35<\/sup> segundos, su velocidad excedi\u00f3 a la de la luz en una fracci\u00b4\u00e7on considerable.<\/p>\n Claro que, con esto puede pasar como ha pasado hace unos d\u00edas con los neutrinos<\/a> que, algunos dec\u00edan haber comprobado que corr\u00edan m\u00e1s r\u00e1pidos que la luz, y, sin embargo, todo fue un error de c\u00e1lculo en el que no se tuvieron en cuenta algunos par\u00e1metros presentes en las mediciones y los aparatos que hac\u00edan las mismas. Aqu\u00ed, podr\u00eda pasar algo parecido y, la respuesta la podemos encontrar en aquella analog\u00eda con la masa de pan. Durante el per\u00edodo de inflaci\u00f3n es el espacio mismo -la masa de pan- lo que est\u00e1 expandi\u00e9ndose. Ning\u00fan cuerpo material (acordaos que en aquella masa estaban incrustadas las uvas que hac\u00edan de galaxias y, a medida que la masa se inflaba, las uvas -galaxias- se alejaban las unas de las otras pero, en realidad, ninguna de estas uvas se mueven, es la masa lo que lo hace.<\/p>\n \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 El Universo se expande<\/p>\n Las reglas contra los viajes a mayor velocidad que la de la luz s\u00f3lo se aplican al movimiento del espacio. As\u00ed no hay contradicci\u00f3n, aunque a primera vista pueda parecer que s\u00ed. Las consecuencias del per\u00edodo de r\u00e1pida expansi\u00f3n se pueden describir mejor con referencia a la visi\u00f3n einsteniana de la gravitaci\u00f3n. Antes de que el universo tuviera 10-35<\/sup> segundos de edad, es de suponer que hab\u00eda alg\u00fan tipo de distribuc\u00f3n de la materia. A cauda de esa materia, el espacio-tiempo tendr\u00e1 alguna forma caracter\u00edstica. Supongamos que la superficie estaba arrugada antes de que se produjera la inflaci\u00f3n. Y, de esa manera, cuando comenz\u00f3 a estirarse, poco a poco, tom\u00f3 la forma que ahora podemos detectar de “casi” plana conforme a la materia que contiene.<\/p>\n En todo esto, hay un enigma que persiste, nadie sabe contestar c\u00f3mo, a pesar de la expansi\u00f3n de Hubble<\/a>, se pudieron formar las galaxias. La pregunta ser\u00eda: \u00bfQu\u00e9 clase de materia estaba all\u00ed presente, para que, la materia bari\u00f3nica no se expandiera sin rumbo fijo por todo el universo y, se quedara el tiempo suficiente para formar las galaxias? Todo ello, a pesar de la inflaci\u00f3n de la que hablamos y que habr\u00e1i impedido su formaci\u00f3n. As\u00ed que, algo ten\u00eda que existir all\u00ed que generaba la gravedad necesaria para retener la materia bari\u00f3nica hasta que esta, pudo formar estrellas y galaxias.<\/p>\n No me extra\u00f1aria que, eso que llaman materia oscura<\/a>, pudiera ser como la primera fase de la materia “normal” que, est\u00e1ndo en una primera fase, no emite radiaciones ni se deja ver y, sin embargo, s\u00ed que genera la fuerza de Gravedad para hacer que nuestro Universo, sea tal como lo podemos observar.<\/p>\n Una hip\u00f3tesis m\u00e1s arriesgada sostiene que la materia oscura<\/a> est\u00e1 choc\u00e1ndo consigo misma de alguna forma no gravitacional que nunca se hab\u00eda visto antes..? (esto est\u00e1 sacado de Observatorio y, en el texto que se ha podido traducir podemos ver que, los astr\u00f3nomos autores de dichas observaciones, tienen, al menos, unas grandes lagunas y, trat\u00e1ndo de taparlas hacen aseveraciones que nada tienen que ver con la realidad).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Lo cierto es que, en el Universo, son muchas las cosas que se expanden y, pienso yo…\u00bfPor qu\u00e9 no tratamos todos de expandir nuestras mentes? De esa manera, posiblemente podr\u00edamos comprender \u00e9stas y otras muchas cuestiones que nos atormentan al no poder llegar a saber qu\u00e9 son y cu\u00e1les son sus significados y mensajes.<\/p>\n emilio silvera<\/p>\n <\/p>\n\n
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