Retos de la Astronomía

La Astronomía es ya en sí misma un reto. A diferencia de otras ciencias, en Astronomía sólo podemos mirar, observar. No podemos tocar, ni diseñar experimentos como en los laboratorios científicos al uso. Salvo en el caso de las recientes misiones planetarias y visitas a algún asteroide o cometa, casi todo el conocimiento que hemos adquirido del Universo y lo que contiene lo hemos logrado estudiando y analizando cuidadosamente la luz (o su ausencia) que procede de los astros. Y esto ha sido posible gracias a la paciencia y al gran ingenio demostrados por los astrónomos durante siglos.

 

Uno de los problemas más intrigantes a los que se enfrentan los astrónomos hoy en día guarda estrecha relación, precisamente, con aquello que no se ve. Y es que hemos descubierto que la mayor parte de nuestro Universo está compuesto por una materia oscura que no brilla, y por una energía oscura cuya naturaleza desconocemos.

 

Sabemos que existen por sus efectos sobre la materia normal, la que emite luz. El efecto gravitatorio de la materia oscura se observa claramente en las galaxias espirales, que no podrían mantener su forma de no existir mucha más masa de la que vemos. La energía oscura se manifiesta porque está acelerando la expansión del Universo, fenómeno que observamos estudiando un tipo especial de explosiones estelares llamado supernovas de tipo Ia.

 

Para conocer la naturaleza de la energía oscura necesitamos analizar cómo cambia la expansión del Universo con el tiempo, desde el Big Bang. Esto lo podemos hacer midiendo distancias a objetos celestes (galaxias, supernovas…) y comparándolas entre sí para ver qué diferencia hay. En el pasado las galaxias se alejaban entre sí a una velocidad menor que la actual, debido precisamente a la acción de la energía oscura. Pero para medir distancias, necesitamos una regla. Y un grupo de investigadores del Observatori Astronòmic de la Universitat de València, dirigido por Vicent. J. Martínez, está buscando una regla en el Universo que sea fiable y pueda usarse para medir distancias en regiones grandes del cosmos. Esta regla son las oscilaciones acústicas bariónicas.

 

En una época muy primitiva del Universo, la combinación de la fuerza de gravedad de las primeras acumulaciones de materia y la presión de la luz provocaron la aparición de ondas sonoras que se propagaban por el Universo primitivo. Fue un poco como tirar un puñado de piedras a un estanque, en el que se formarán inmediatamente numerosas ondas en el agua. La propia expansión del Universo puso fin a este proceso, congelando estas ondas en un momento concreto. Los centros y bordes de las ondas congelando estaban formados por acumulaciones de materia, en las que con el paso del tiempo se han agrupado muchas de las galaxias que vemos actualmente.

 

El tamaño de estas ondas, llamadas oscilaciones acústicas bariónicas, es hoy de alrededor de 500 millones de años luz, y ha ido creciendo con el Universo. Midiendo estas oscilaciones en diferentes épocas, podemos ver cómo ha ido cambiando el tamaño del Universo, por acción de la energía oscura. Estas diferencias que intentamos medir actualmente son las que nos darán pistas sobre la naturaleza de esta fuerza misteriosa.

 

Amelia Ortiz Gil, Observatori Astronòmic de la Universitat de València
 

E.M. Huff, the SDSS-III team, and the South Pole Telescope team. Graphic by Zosia Rostomian.
 




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