Un nuevo estudio apoya la “constante cosmológica” de Einstein

Cúmulo de galaxias Abell 1689

El cúmulo de galaxias Abell 1689, famoso por la forma en que curva la luz, en un fenómeno conocido como lente gravitatoria. Crédito: NASA, ESA, E. Jullo (JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) y J-P. Kneib (LAM).

Un nuevo estudio de una de las constantes fundamentales del Universo siembra dudas sobre una popular teoría de la energía oscura, dicen los científicos.

La energía oscura es el nombre que se da a lo que sea que está causando que la expansión del Universo se acelere. Una teoría predice que una entidad invariable que impregna el espacio, conocida como la constante cosmológica, sugerida originalmente por Albert Einstein, está detrás de la energía oscura. Sin embargo, una alternativa popular, relacionada con los campos escalares en las etapas tempranas del Universo, sugiere que sea lo que sea que causa la energía oscura no es una constante, sino que ha cambiado con el paso del tiempo.

Si fuese cierto, no obstante, debería haber causado que los valores de otras constantes fundamentales de la naturaleza también cambiaran. Y una nueva medición de dicha constante, la proporción entre la masa del protón y del electrón, demuestra que esta constante ha permanecido estable en el tiempo.

El protón y el electrón son dos partículas fundamentales que componen los átomos de las estrellas, galaxias y las personas. Recientemente, un equipo de astrónomos usó el radiotelescopio alemán Effelsberg de 100 metros de diámetro para observar las moléculas de alcohol en una galaxia lejana, y descubrieron que los protones y electrones en los átomos de esas moléculas pesan aproximadamente lo mismo que los que se encuentran en la Tierra.

Dado que la galaxia que estudiaron está a 7.000 millones de años-luz de distancia, su luz ha tardado ese tiempo (7.000 millones de años) en llegar hasta la Tierra y, por tanto, estamos viéndola como era cuando el Universo tenía la mitad de su edad actual. (Se cree que el Universo tiene 13.770 millones de años de antigüedad.) Las observaciones sugieren con solidez que esta constante fundamental ha permanecido prácticamente sin cambios durante los últimos 7.000 millones de años.

Basado en este hallazgo, que fue detallado en la edición del 14 de diciembre de la revista Science, el astrónomo Rodger Thompson de la Universidad de Arizona calculó cuánto cambiaría la proporción de masa protón-electrón con el tiempo si la teoría de los campos escalares en las etapas tempranas del Universo fuese correcta. Descubrió que las predicciones no concordaban con los datos.

El resultado apoya la idea de la constante cosmológica de Einstein. “Básicamente, esto dice que las alternativas a la teoría de Einstein se están quedando sin espacio aquí”, dijo Thompson el 9 de enero durante una conferencia de prensa en la 221 reunión de la Sociedad Astronómica Americana (AAS) en Long Beach, California, donde presentó su trabajo.

Sin embargo, la teoría de la constante cosmológica tampoco es ideal. El valor esperado de la constante, basados en la física conocida, es un número superior a 1060 (un uno seguido de sesenta ceros), que es demasiado grande para explicar el Universo como lo vemos.

Y los nuevos resultados tampoco descartan las otras explicaciones para la energía oscura.

“La teorías de campos escalares no han muerto”, dijo Thompson. En cambio, “pueden ser más complicados que los previstos por los modelos originales”.

Fuente: SPACE

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