Materia y Energía Oscura, Un Misterio.

Composición del universo:

Diferencias entre energía y materia oscura:

 No se debe confundir la energía oscura con la materia oscura ya que, aunque ambas forman la mayor parte del universo, la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura es un campo que llena todo el espacio.

MATERIA  OSCURA:                                                                                                                 ENERGIA OSCURA:



 

 

 

 

 

 

¿Qué es la Materia Oscura?

Las estrellas visibles y las nebulosas solo forman una pequeñísima parte de toda la materia en el Universo. El resto se encuentra en una forma que no es fácil de detectar, pero existe claramente por el efecto de movimiento que produce en estrellas y galaxias.

En astrofísica y cosmología física se llama materia oscura a la materia hipotética de composición desconocida que no emite o refleja suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los medios técnicos actuales pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, tales como las estrellas o las galaxias, así como en las anisotrópicas del fondo cósmico de microondas.

 Primeras evidencias.

 Desde los años treinta se sabe que las velocidades peculiares de las  galaxias en cúmulos corresponden a una masa total del cúmulo de aproximadamente un orden de magnitud mayor que el total de toda la materia iluminosa observada dentro de las propias galaxias.

¿Cómo se sabe esto? Hay una manera simple de hacer una estimación de la masa del cúmulo. La única fuerza apreciable entre las galaxias de un cúmulo es la gravedad. Cuanto mayor sea la masa de un cúmulo, las galaxias exteriores estarán sometidas a una mayor fuerza gravitatoria total y por tanto una mayor aceleración. Por tanto la velocidad media de las galaxias de un cúmulo es una medida de su masa.

Este mismo argumento nos permite calcular la masa utilizando medidas de las mayores velocidades que se observan en el cúmulo. Estas no pueden ser muchos mayores que la velocidad de escape o en caso contrario las galaxias se habrían alejado del cúmulo.

Materia oscura no bariónica:

Antes de 1980 se asumia habitualmente que esta “materia oscura” era materia ordinaria en alguna forma no detectable como gas, estrellas de baja masa y cadáveres estelares del tipo enana blanca o agujero negro. Sin embargo, los años ochenta trajeron a escena otra fascinante idea: que la materia oscura esta formada por neutrino o alguna forma más exótica de partículas aun no descubierta en los laboratorios de altas energías.

El núcleo síntesis primigenia, la formación de los elementos químicos ligeros en los primeros instantes del universo, indica que la cantidad de materia bariónica (aquella formada por protones y neutrones) no puede ser muy diferente de un 4 o 5% de la densidad crítica. El total de la materia luminosa visible esta por debajo de esta cantidad, lo que implica que debe de haber mucha materia no detectada en forma de objetos compactos denominados habiatualmente denominados Machos. Todo esto nos lelva a que al menos un 85% de la materia esta formada por algún tipo de materia exótica.

Materia oscura fría.

Se denomina materia oscura fría a cualquier tipo de partículas relativamente masivas que se mueven a velocidades mucho menores que la velocidad de la luz.

Las partículas que podrían formar la materia oscura fría podrían tener masas que rondan el Giga electronvoltio e interactuarían sólo a través de la interacción débil y de la gravedad. Por ello se les suele llamar WIMPs. Algunos de estos tipos de partículas han sido propuestas desde la teoría pero nunca observadas hasta la fecha.

 

 

Sintesis de la materia oscura:

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  ¿Qué es la Energía Oscura?

Es una energía desconocida que estaría acelerando el proceso de expansión del universo. A esta se  le relaciona con la constante cosmológica de expansión de Einstein, ya que ambas son una fuerza de repulsión para justificar lo observado.

 

¿Qué podría constituir esta energía oscura?

 Se están explorando actualmente dos posibilidades:

1. Constante Cosmológica:

La constante cosmológica fue introducida inicialmente por Einstein en sus ecuaciones del campo de la Relatividad General para poder hacer un universo estático con simetría esférica. En aquella época  no se conocía la expansión del universo, por lo que Einstein se vio obligado a introducir un efecto repulsivo (llamado “antigravitatorio”) que compenso la tendencia gravitatoria al colapso que se produciría en un universo estático. Con el descubrimiento de la expansión del universo por Hubble. Hubble lo consideró como “la mayor pifia” de su obra científica. Sin embargo, algunos teóricos siguieron acogiendo el resultado, porque era el único término consistente que se puede añadir a las ecuaciones de campo de la Relatividad General sin que éstas pierdan su coherencia.

2. Quintaesencia

Esta es una generalización del concepto de constante cosmológica. Las  constantes cosmológica puras se relacionan habitualmente con la densidad de energía de vacío que surge de manera natural en las teorías cuánticas de campos. La densidad de energía de vacío, por su propia naturaleza, no cambia con el tiempo y está uniformemente distribuida en el espacio.

 

 Lo que dicen los astronómos en la actualidad:

“Francamente, no podemos entenderla”, dice Craig Hogan, astrónomo de la Universidad de Washington en Seattle. “Conocemos los efectos que tiene”, dice Hogan, pero en los detalles de la energía oscura, “estamos completamente sin ninguna pista. Y nadie tiene ni idea de este tema”.

Síntesis de la energia oscura:

 

Bibliografia:

http://astronomia.net/cosmologia/darkmatter.htm

http://incorformistaenapuros.blogspot.com/2008/12/bariones-leptnoes-y-materia-oscura.html

http://www.iac.es

www.google.es

Inés Sánchez y Jesús Ruiz.

~ por inesyjesus en 28 octubre 2010.

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