Energia obscura

Fins fa poc els astrofísics consideraven que l’expansió de l’Univers s’estava desaccelerant per efecte de la força de la gravetat. Però unes observacions apassionants de supernoves llunyanes —i per tant molt joves—, fetes per dos grups independents d’astrònoms l’any 1998, indiquen que l’expansió de l’Univers no sols no s’està frenant, sinó que s’accelera. La lluminositat d’aquestes supernoves tipus Ia seria menor de l’esperada en cas que l’expansió de l’Univers s’estigués aturant.

Keplers_supernova

La supernova de Kepler de tipus Ia és a la Via Làctia. Les explosions de supernova representen el final de les estrelles de gran massa i són dels fenòmens més energètics de l’Univers. Aquestes explosions tan lluminoses poden durar de setmanes a mesos, cosa que permet establir la distància a la galàxia on es troben, mesurar la velocitat amb què s’allunyen i deduir-ne la velocitat d’expansió de l’Univers. Les supernoves tipus Ia són excel·lents indicadors de distàncies intergalàctiques perquè són visibles des de molta distància i sempre exploten amb la mateixa magnitud absoluta (la mateixa resplendor).  

L’expansió de l’Univers s’accelera per l’efecte d’una energia misteriosa i omnipresent que exerceix una força repulsiva antagònica a la gravetat: l’energia obscura. No s’ha de confondre amb la matèria fosca, aquesta última és una forma de matèria i l’energia obscura és un camp que emplena tot l’espai. 

Partint de la velocitat actual d’expansió, suposant que s’hagués anat frenant, l’edat de l’Univers es xifraria en menys de 12.000 milions d’anys. Però existeixen estrelles que tenen 13.000 milions d’anys o més. ¿Com s’explica aquesta contradicció? Ara bé, si l’energia obscura està provocant l’acceleració del ritme d’expansió de l’Univers, la seva edat estimada, uns 14.000 milions d’anys, coincideix amb la de les estrelles més velles. 

galax8.000milions

Fotografia del Hubble que mostra galàxies a vuit mil milions d’anys llum de distància. Les petites galàxies blaves de la foto es troben a una distància que arriba fins als vuit mil milions d’anys llum, per tant, es veuen tal com eren fa vuit mil milions d’anys. El color blavós és per la gran quantitat d’estels gegants blaus que contenen. Les formes irregulars suggereixen que en aquell temps les interaccions entre galàxies eren més freqüents que ara.  

L’empremta de l’energia obscura també s’ha detectat en els mapes de microones de l’Univers primitiu obtinguts pel satèl·lit WMAP. Els resultats indiquen que el principal ingredient de l’Univers és l’energia obscura amb un 74%. La matèria fosca representa un 22%, la matèria comú no lluminosa un 3,5%, la matèria ordinària visible un 0,5% i la radiació un 0,005%. 

distrcosmica

La radiació còsmica de fons observada amb un grup de telescopis de microones anomenat Very Small Array o VSA, situat a l’Observatori del Teide, va revelar el patró borrós de la imatge següent i seria consistent amb l’existència de l’energia obscura. Els colors representen les fluctuacions de la temperatura de la radiació, roig per al fred i blanc per al calent.

ondulacions

Imatge de la radiació còsmica de fons obtinguda pel VSA el 29 de maig de 2002.

Creada durant els inicis de l’Univers, l’energia obscura es va mantenir a l’ombra durant milions d’anys i l’expansió de l’Univers es va frenar a causa de la gravetat, però fa uns 5.000 milions d’anys, l’energia obscura va sobrepassar l’efecte de la força de gravetat de la matèria i va determinar l’acceleració de l’expansió.

D’aquesta estranya energia se sap que no és gaire densa (tota l’energia obscura que conté el sistema solar suma la massa d’un asteroide), per això ha estat oculta durant tant de temps; si pot tenir efecte és perquè emplena tot l’Univers. Podria tractar-se d’una energia inherent a la construcció de l’espai, l’energia del buit. Una altra hipòtesi és la quinta essència, un camp quàntic i dinàmic, la densitat del qual pot variar en el temps i l’espai. Sigui quina sigui la naturalesa de l’energia obscura, a més de ser repulsiva ha de ser fosca, no ha d’absorbir ni emetre llum, si no ja s’hauria detectat. 

En fi, encara no havíem acabat d’assimilar l’existència de la matèria fosca i no fa ni deu anys que va irrompre a l’escenari cosmològic l’enigmàtica energia obscura, els efectes de la qual es deixen sentir, però no se’n coneix la naturalesa. Corren temps agitats per als cosmòlegs i els físics de partícules. Em pregunto on hauran portat les investigacions d’aquí a deu anys.

Maria Lluïsa Latorre (18 de juliol de 2007)

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.