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¬ŅQu√© buscan los astr√≥nomos cuando miran al cielo?
OCHO MISTERIOS DEL UNIVERSO
17-07-2017 - 10:39:18

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Todo tipo de fen√≥menos y astros, por supuesto. Incluso se asoman al universo tal y como era cuando apenas hab√≠an transcurrido unos minutos desde la gran explosi√≥n del Big Bang. Han adquirido una ingente cantidad de conocimientos de notable precisi√≥n sobre c√≥mo nacen las estrellas, c√≥mo se distribuyen las galaxias en el cosmos, de qu√© est√° hecho este, etc√©tera. Pero cuantas m√°s respuestas obtienen, m√°s inc√≥gnitas emergen y las preguntas fundamentales, los retos m√°s dif√≠ciles, van cambiando. Hoy a√ļn destacan ocho profundos misterios en la astronom√≠a, seg√ļn la perspectiva de la revista cient√≠fica Science. El m√°s candente, la llamada energ√≠a oscura que est√° estirando el universo m√°s de lo esperado, podr√≠a ser un misterio para siempre, aventuran los expertos. Otros, como los detalles de las explosiones estelares o los mecanismos subyacentes al intenso calor de la corona solar, quiz√° se descifren pronto.

- Energ√≠a oscura. Desde que hace 13.700 millones de a√Īos naci√≥ en una gran explosi√≥n, el universo se expande, como un globo que se hincha, y las galaxias se alejan unas de otras. As√≠ seguir√≠a hasta que, si hubiera suficiente masa, la atracci√≥n gravitatoria har√≠a que en alg√ļn momento empezara a replegarse y acabar√≠a de nuevo todo comprimido. Caso de no haber suficiente masa en el cosmos, la expansi√≥n no cesar√≠a nunca. Hace 14 a√Īos, unos cient√≠ficos se llevaron la gran sorpresa: la expansi√≥n del universo, en lugar de ralentizarse, se acelera. Los datos vencieron el escepticismo inicial, y hasta tal punto el descubrimiento se considera sensacional que se llev√≥ el √ļltimo Premio Nobel de F√≠sica. Se ha denominado la energ√≠a oscura, pero nadie sabe qu√© es lo que est√° actuando para producir esa aceleraci√≥n de la expansi√≥n.

La mejor explicaci√≥n para muchos es la constante cosmol√≥gica que propuso Einstein ¬óaunque luego la rechazara¬ó y que ser√≠a ¬ďuna propiedad del vac√≠o que estirar√≠a el espacio-tiempo¬Ē, analiza Science. Tambi√©n podr√≠a ser un nuevo tipo de fuerza, algo llamado la quinta esencia del universo.

¬ďPor √ļltimo, la energ√≠a oscura podr√≠a ser una ilusi√≥n, un signo de que la comprensi√≥n que los cient√≠ficos tienen encapsulada en la relatividad general no es correcta¬Ē, contin√ļan estos expertos.

- Materia oscura fr√≠a o caliente. Seg√ļn los c√°lculos actuales, solo el 4,6% del universo es materia com√ļn, los √°tomos y part√≠culas que forman todo lo que vemos. El 72% es energ√≠a oscura, y el 23% no est√° mucho m√°s claro: es la denominada materia oscura. No absorbe ni emite luz en cualquier longitud de onda que se mire, pero manifiesta su presencia por su efecto gravitatorio, sobre todo, en las galaxias. Seg√ļn una teor√≠a, la materia oscura estar√≠a compuesta de desconocidas part√≠culas elementales pesadas, lentas ¬ófr√≠as¬ó de masa entre una y mil veces la del prot√≥n. Pero las observaciones, c√°lculos, hip√≥tesis y simulaciones no cuadran de todo; y otra opci√≥n es que la materia oscura sea caliente, con part√≠culas igualmente desconocidas, pero con una masa de unas pocas millon√©simas de las del prot√≥n. Para buscar respuestas hay varias iniciativas, como la observaci√≥n de galaxias y las estructuras que forman. Pero tambi√©n el gran acelerador LHC puede encontrar la clave, ya que tal vez encuentre, si existen, nuevas part√≠culas que ser√≠an buenas candidatas a materia oscura.

- Los √°tomos perdidos. ¬ďPara describir el universo uno necesita saber qu√© hay en √©l y d√≥nde residen sus componentes¬Ē, plantea Science. ¬ďPero los astr√≥nomos est√°n lejos de completar el inventario¬Ē. No solo se resiste la energ√≠a oscura y la materia oscura. M√°s de la mitad de la materia bari√≥nica, los protones y neutrones de los √°tomos ordinarios de las estrellas, los planetas, el gas y polvo del universo sigue pendiente de cuadrar en el balance. Los cosm√≥logos han calculado la densidad de los bariones en el universo primordial y, aunque el cosmos ha cambiado mucho desde entonces, la misma cantidad deber√≠a estar en el presente. Pero el recuento actual no casa: las galaxias suponen el 10% de la materia bari√≥nica; otro 10% es el gas intergal√°ctico y un 30% m√°s est√° en las acumulaciones de gas fr√≠o en el espacio. Los f√≠sicos sospechan que el 50% de materia bari√≥nica que falta est√° en forma de un plasma caliente y difuso del medio intergal√°ctico.

- Explosiones estelares. Las estrellas nacen, viven y mueren. Y su destino depende de su masa. En su interior, un reactor de fusi√≥n la hace lucir y evita su colapso bajo el efecto de la gravedad. Pero el combustible, hidr√≥geno, se acaba. Si la estrella es, al menos, ocho veces m√°s masiva que el Sol, cuando se apaga el reactor se hunde; se forma en el centro una compacta estrella de neutrones y las ondas de choque generadas en el proceso hacen que salgan disparadas las capas exteriores en una explosi√≥n de supernova, que puede brillar m√°s que la galaxia que la aloja. Si la estrella es a√ļn m√°s masiva se formar√° al final un agujero negro. Otra posibilidad es que dos estrellas est√©n orbitando una en torno a otra y una atraiga materia de la vecina hasta que colapsa y genera una brillante explosi√≥n. Pero sobre estos procesos hay muchas inc√≥gnitas: ¬Ņcu√°nta materia debe robar una a otra en el √ļltimo caso? ¬ŅCu√°nto tarda el proceso? ¬ŅC√≥mo se forma un agujero negro?

- Primeras estrellas y galaxias. Tras el Big Bang, el universo empez√≥ a expandirse y a enfriarse. Hace unos 400.000 a√Īos, los protones y electrones se hab√≠an enfriado suficiente como para formar √°tomos de hidr√≥geno neutro, y los fotones, las part√≠culas de luz, pudieron empezar a viajar libremente. El universo se hizo transparente. Pero cientos de millones de a√Īos despu√©s, algo arranc√≥ de nuevo los electrones de los √°tomos y la mayor parte de la materia del universo se convirti√≥ en el plasma ionizado que permanece hasta hoy. ¬ŅA qu√© se debi√≥? Los telescopios son capaces de ver el universo en su infancia, cuando ten√≠a 400.000 a√Īos. Pero entre esa transparencia y las galaxias formadas hubo un periodo oscuro, en el que tuvo lugar la ionizaci√≥n, inaccesible por ahora a nuestros observatorios. Fue en esa era oscura cuando se originaron las primeras estrellas y galaxias.

- Rayos c√≥smicos superenerg√©ticos. Los rayos c√≥smicos son part√≠culas el√©ctricamente cargadas ¬óprotones, electrones y n√ļcleos at√≥micos de hidr√≥geno o helio¬ó que bombardean constantemente la Tierra procedentes del espacio. Son de diversa energ√≠a y se generan, por ejemplo, en el Sol o en objetos de nuestra galaxia. Pero tambi√©n pueden surgir en el entorno de agujeros negros o en las explosiones de rayos gamma. El origen de los m√°s potentes, con energ√≠as hasta 100 millones de veces superiores a las part√≠culas que circulan en los aceleradores de vanguardia, son un enigma.

- El extra√Īo sistema solar. Desde que se descubri√≥ el primer planeta extrasolar, hace 17 a√Īos, se han detectado m√°s de 700. Los hay de todo tipo: grandes, peque√Īos, rocosos, gaseosos, fr√≠os, incluso en √≥rbita de dos astros. Pero la diversidad y la inc√≥gnita esta tambi√©n en casa: los astr√≥nomos no acaban de explicarse muchas cosas de los ocho planetas que giran alrededor del Sol. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte son rocosos con n√ļcleos met√°licos, pero distintos. Basta ver la habitabilidad de la Tierra y el infierno de atm√≥sfera densa de Venus o el desierto Marte. J√ļpiter Saturno, Urano y Neptuno tienen sus caracter√≠sticas. Los cient√≠ficos tienen explicaciones para muchas diferencias, como la distancia al Sol o su formaci√≥n y primera evoluci√≥n, pero faltan importantes detalles.

- El ardiente Sol. De nuestra estrella se sabe mucho, pero no todo. La atm√≥sfera del astro, la corona, alcanza temperaturas que van desde los 500.000 grados cent√≠grados hasta seis millones de grados. Se comprende b√°sicamente c√≥mo se calienta esa corona y, sin duda, hay mucha energ√≠a en el interior del Sol que emerge a la superficie por los campos magn√©ticos. Pero sobre el mecanismo de transporte de calor hacia el exterior, no hay acuerdo entre los expertos. Aunque se observa la estrella con telescopios en el espacio y en tierra, los f√≠sicos a√ļn no pueden medir directamente muchas propiedades cruciales. Los nuevos observatorios en preparaci√≥n pueden dar respuestas.

(Por Alicia Rivera, publicado en elpais.com)









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