Energía oscura
Energía oscura y expansión acelerada
¿Cuál es entonces esta fuerza que empuja a todas las galaxias alejándose unas de otras a una velocidad más rápida?
Los científicos lo llaman energía oscura. La existencia de esta energía oscura es necesaria para explicar la expansión acelerada del Universo. Esta energía hipotética llena uniformemente todo el Universo y tiene una presión negativa que actúa como una fuerza gravitacional repulsiva. Los científicos van incluso descubrir el valor muy especial de esta energía del vacío. Esta energía tendría un orden de magnitud que está escrito con un cero seguido por 122 cero antes el dígito uno. Sin embargo, este valor extremadamente pequeño, aunque menor que la esperada por las ecuaciones, explica por qué existe la materia de nuestro universo. Si sólo retira 3 o 4 ceros, lo cual es muy poco, la aceleración sería tan rápido que la materia no podría organizarse para formar estrellas y galaxias. En este concepto cada valor de la energía oscura representa un universo diferente.
Video : simulación de la estructura del Universo, representada por 550 mil millones de partículas de materia oscura, cada uno correspondiente a una galaxia. La película muestra cómo el universo se va de una sopa uniforme su estado actual, donde enormes vacíos son atravesados por filamentos donde se agrupan las galaxias. Crédito : CNRS-imagen película 9 mn en DEUS experiencia (Dark Energy Universe Simulation) realizado por el equipo de Jean-Michel Alimi.
Las candelas estándar
En 1929, Edwin Hubble descubrió que las galaxias se alejan aún más rápido de lo que son a distancia. Nuestro Universo está en expansión, es la constante de Hubble (H = 70 km/s/Mpc), que da la velocidad en función de la distancia a la que se observa (velocidad = H x distancia). Esto no es una expansión extraordinaria porque da sólo un aumento en el rango de 7% por mil millones de años. Desde entonces, varios métodos de observación han corroborado la hipótesis de la expansión acelerada del Universo (candelas estándar, reglas estándar,...).
Una supernova es un colapso gravitacional de una estrella cuya masa es superior a 8 masas solares. Estos eventos son raros en una galaxia (1 por siglo), pero cuando la estrella explota, es tan brillante como la propia galaxia. Además son verdaderas candelas estándar porque brillan hasta 400 días después de la explosión, con un brillo percibido que nos permite determinar la distancia y la velocidad de las galaxias. Y mediante la identificación de las galaxias extremadamente distantes, especialmente las que albergan candelas estándar cósmicas, se puede estudiar la evolución del universo en el pasado.
El método de candelas estándar confirma la expansión acelerada del universo y por lo tanto la existencia de un nuevo componente llamado energía oscura. El Universo es increíblemente "vacío" de materia, hay sólo un átomo por metro cúbico. Se compone de 4% de materia bariónica, 23% de materia oscura fría y no bariónica y el 73% de la energía oscura.
N.B.: para buscar supernovas, fotografiamos una superficie de galaxias y un mes después tomamos la fotografía, entonces por tratamiento de las dos imágenes, se sustrae los objetos brillantes para localizar esta supernova en la segunda imagen. Esta búsqueda se realiza con los mayores telescopios del planeta (Géminis, CFHT, VLT).
Imagen: galaxia espiral BX442 ubicada 10,7 mil millones años. Imagen del Telescopio Espacial Hubble (HST). TVH / Keck imagen en falso color de la galaxia BX442 Crédito : David Law / Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica.
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