Ciencia

Acelerada Expansión del Universo

Constante Cosmológica y Quintaesencia: dos modelos para la incógnita "energí­a oscura", la supuesta responsable de la acelerada expansión del Universo

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26-04-2009
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Se supone que el 74% del Universo está compuesto de energí­a oscura. Esto se basa en el modelo cosmológico estándar que a su vez supone que el Universo es homogéneo e isótropo a grandes escalas, es decir que cualquier punto y dirección son equivalentes (principio cosmológico). Se supone que el 74% del Universo está compuesto de energí­a oscura. Esto se basa en el modelo cosmológico estándar que a su vez supone que el Universo es homogéneo e isótropo a grandes escalas, es decir que cualquier punto y dirección son equivalentes (principio cosmológico).
Esto tiene una buena base observacional, pero es importante remarcar que entre los cosmólogos más teóricos hay una gran parte que piensa que la energía oscura, probablemente sea efecto de un modelo demasiado simplificado del Universo, es decir que si se tuviese en cuenta las inhomogeneidades de forma rigurosa probablemente la energía oscura ni exista.
 
La descripción de la dinámica de un modelo cosmológico inhomogéneo es muy difícil, por lo que se tiende a coger el modelo simplificado (homogéneo e isótropo) para poder obtener resultados. Dentro de este limitado modelo hay dos formas de “explicar” la energía oscura, aunque la existencia de energía oscura es en general problemática, ya que en principio no se tiene tampoco mucha idea de lo que es ni se es capaz de detectarla directamente. 
 
Una es a través de la llamada constante cosmológica. Esta constante fue introducida por Albert Einstein con un objetivo completamente distinto. De hecho Einstein consideró esta introducción como su mayor error científico. Él quería que las ecuaciones (hoy llamadas de Einstein) diesen lugar a un Universo estático, es decir que no cambiase con el tiempo a grandes escalas. Pero poco después se observó la expansión del Universo, por lo que desechó su modelo.
 
Sin embargo la constante cosmológica volvió a renacer en los noventa para explicar la acelerada expansión del Universo que hoy en día se observa ajustando los datos al modelo cosmológico estándar. Físicamente la constante cosmológica corresponde a la energía del vacío, es decir a una densidad de energía constante que llena todo el espacio. Ajustando diferentes observaciones de diferente tipo sale que la  constante cosmológica es positiva. De hecho, ésto es bastante problemático para los teóricos de las supercuerdas ya que en este modelo sale de forma natural  que la constante cosmológica tiene que ser negativa.
 
Otro modelo para la energía oscura es la introducción de lo que se llama un campo escalar, que es una cantidad dinámica, cuya densidad de energía puede variar con el tiempo y a través del espacio. Un ejemplo es la llamada Quintaesencia, una forma hipotética de energía oscura. El problema es que las variaciones en el espacio y en el tiempo pueden ser muy, muy pequeñas por lo que es muy difícil discernir de entre los dos modelos. De momento se tiende a partir de la constante cosmológica por simplicidad. Observaciones más precisas de la aceleración del Universo se tendrán que hacer para poder tomar una decisión al respecto.
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