El Hubble mide la energía oscura

Por Daniel Marín, el 14 septiembre, 2010. Categoría(s): Astronomía • Cosmología • sondasesp ✎ 6

No es que no lo haya hecho antes, pero ahora los investigadores han utilizado el efecto de lente gravitatoria generado por el cúmulo de galaxias Abell 1689 para estudiar la proporción de energía y materia oscuras en el Universo. Las observaciones se llevaron a cabo usando la cámara ACS (Advanced Camera for Surveys) del telescopio espacial Hubble. Combinando los datos del estudio con las observaciones del fondo cósmico de microondas de la sonda WMAP (WMAP5), el equipo de Eric Jullo ha concluido que la materia oscura constituye el 25% (±5%) de la masa del Universo, mientras que la ecuación de estado (w) de la energía oscura es de -0,97±0,07, muy cerca del valor -1 de la constante cosmológica.

Es decir, son resultados acordes con los obtenidos con otros métodos y que refuerzan el modelo estándar cosmológico ΛCDM. No olvidemos que según este modelo la masa de todos los objetos que nos rodean (materia bariónica), incluidos nosotros mismos, no supera el 4% de la masa total del Universo. Hasta ahora, los valores más precisos de la fracción de masa del Universo formada por la materia oscura (Ωm) se han obtenido al combinar los datos WMAP5 con los resultados de los estudios de supernovas lejanas y las oscilaciones acústicas de bariones (BAO). Según estos resultados, Ωm= 0,265±0,16±0,025, mientras que la ecuación de estado de la energía oscura (que constituye el 72% de la masa del Universo) es de −0,96±0,06±0,12. Como vemos, los nuevos resultados del Hubble se acercan mucho. De hecho, cuando se juntan los resultados del Hubble con los de supernovas y BAO, además de WMAP, el valor de Ωm
queda situado entre 0,23-0,33, mientras que w estaría entre -1,12 y -0,82.

Situado a 2200 millones de años luz de la Tierra, Abell 1689 es un cúmulo de galaxias muy conocido por los científicos. Cumpliendo a rajatabla las predicciones de la relatividad General de Einstein, su campo gravitatorio genera hasta 114 imágenes múltiples procedentes de 34 galaxias situadas detrás del cúmulo en lo que constituye un laboratorio ideal para estudiar el comportamiento de la materia y energía oscuras. Los estudios para estimar la proporción de materia oscura y energía oscura mediante lentes gravitatorias no son nuevos, pero hasta ahora los resultados contenían muchos errores y se apartaban significativamente de los obtenidos por métodos más fiables, como el estudio del fondo cósmico de microondas.


Abell 1689 vista por la cámara ACS del Hubble. Las cruces verdes marcan las galaxias del cúmulo En blanco y rojo están señaladas las imágenes de las galaxias situadas detrás del cúmulo.


Resultados de la estimación de la fracción de materia oscura y ecuación de estado de la energía oscura (izquierda) según el estudio de Abell 1689 por el Hubble. A la derecha se ha añadido la estimación de WMAP (azul) y la emisión en rayos X de supercúmulos (rosa).

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6 Comentarios

  1. Las ecuaciones de la Relatividad Generalizada se han mostrado muy eficaces para describir objetos concretos(estrellas en distintas fases de su evolución) y sus campos gravitatorios. Extendida a la cosmologia ha dado mas problemas, la introducción de la constante cosmológica, su eliminación por el descubrimiento de la expansión del universo y los distintos ajustes posteriores (reintroducción por el efecto de la energia del vacio y cuantificación por los sucesivos ajustes en la constante de Hubble), asi como los efectos de lente gravitacional y rotación de las galaxias que obligan a introducir el concepto de materia oscura.. parece que nos llevan a nuevo “problema del eter” que alguien tendrá que resolver..

  2. Si resulta que la materia oscura es no bariónica , mas abundante que la materia común , y se necesita para explicar el exceso de gravitacion producido por las lentes gravitacionales visibles y rotacion de galaxias y cúmulos de galaxias pero no para la gravitacion del Sistema Solar o la Tierra ¿ cúal es su distribución en el Universo ?
    ¿no envuelve o pasa o se distribuye isotrópicamente ?, como dice el anómico aqui tenemos otro eter..

  3. La materia oscura nos rodea, pero prácticamente no interacciona con la materia bariónica. Sólo lo hace a través de la gravedad -por eso es “oscura”-, pero -que sepamos- no forma estrellas o planetas oscuros. Por eso su presencia no afecta a la estabilidad gravitatoria del Sistema Solar. Es decir, sus efectos sólo se aprecian a grandes escalas.

    Sin embargo, la distribución de materia oscura no es ni homogénea ni isótropa, así que no se puede equiparar al éter del siglo XIX.

    Un saludo.

  4. Daniel, una consulta, tal vez este equivocado, pero siempre he tenido esta inquietud:

    Las ondas gravitacionales al ser ondas deberían ser cuantizables, tener una velocidad y posiblemente una partícula(onda?) simétrica(antigravedad?), por lo tanto cada cierto tiempo atraen 2 cuerpos en una determinada magnitud.

    Si el universo se agranda, tendrían que recorrer una mayor distancia y ejercerían atracción más lentamente y por consiguiente una menor atracción.

    Tienes idea de la velocidad aproximada de las ondas gravitacionales? Esa energía oscura no sería una especie de gravedad o antigravedad?

    Porque están seguros que son matería y energía oscura? porque uno ejerce atracción gravitatoria y la otra ejerce presión?

  5. LEROY…Si las ondas gravitacionales existen se propagan a la velocidad de la la luz (segun la Relatividad General). Segun la mecanica cuantica al ser portadoras de un campo serian tambien particulas y tendrian un spin entero (como los fotones que son sus propias antiparticulas )pudiendose propagar a la velocidad de la luz ( con la condicion de tener masa en reposo cero ).Efectivamente, al alejarse los objetos el flujo de particulas virtuales que llega es menor y la fuerza tambien , pero eso ya estaba implicito en la ley de la Gravitacion.La materia oscura se postula para explicar la rotacion de galaxias, ya que hay mas masa de la que se ve o se puede medir (aunque no se vea directamente se puede evaluar),Dependiendo de la cantidad de materia TOTAL, el Universo será cerrado o abierto y se expandirá indefinidamente.. actualmente los datos indican que estamos entre PICAR Y MONDAR LAS PATATAS, es decir, no se sabe…ademas habria que evaluar el término de repulsión cósmica, que puesto y quitado por Einstein vuelve a aparecer como fenómeno cuántico.EN RESUMEN ,UN LIO

  6. @Leroy: perdona, no había visto tu comentario. Te contesto brevemente: según la relatividad general, la velocidad de las ondas gravitatorias es igual a la velocidad de la luz. En cuanto a la necesidad de introducir la materia y energía oscuras, es un tema muy complejo, aunque anónimo te la ha resumido por encima. Creo que la introducción de la Wikipedia en ambas entradas está bien para hacerse una idea.

    Un saludo.

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Por Daniel Marín, publicado el 14 septiembre, 2010
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