Sabemos que la velocidad de la luz es constante, pero ¿qué pasa con la velocidad a la que el universo se está expandiendo?
Los astrónomos piensan que la expansión del universo está regulada tanto por la fuerza de la gravedad, que actúa para ralentizarla, como por una misteriosa energía oscura que separa la materia y el espacio. De hecho, la energía oscura se piensa para empujar el cosmos aparte a velocidades más rápidas y más rápidas, haciendo la extensión de nuestro universo acelerar. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech
Por Jillian Scudder, para Forbes 29 de agosto de 2017
Las opiniones expresadas por los colaboradores de Forbes son propias.
Ah, sí. La velocidad a la que el Universo se está expandiendo no es una constante. Esta es una consecuencia muy interesante de la presencia de energía oscura en nuestro Universo, y nos da una interesante visión del futuro muy lejano de nuestro Universo.
La energía oscura es un término descriptivo que hemos aplicado a una fuerza que es responsable de la expansión observada del Universo. Podemos ver que el Universo se está expandiendo, midiendo las velocidades aparentes de los objetos en el Universo, los cuales parecen retroceder rápidamente. Teniendo en cuenta que no estamos en un lugar especial en el Universo, esta observación se explica mejor por cada objeto alejándose de cualquier otro objeto. Dado que la gravedad también está presente en nuestro Universo, alguna otra fuerza debe estar actuando sobre todos y cada uno de los objetos de nuestro Universo para contrarrestar la gravedad y mantenerlos en sus caminos hacia un Universo cada vez más aislado.
Esta fuerza que contrarresta la gravedad ha sido denominada Energía Oscura, y exactamente lo que es y cómo funciona es aún muy poco comprendido. Sin embargo, sobre la base de nuestras observaciones, debe representar alrededor del 68% de toda la energía presente en el Universo para poder hacer lo que observamos haciendo - empujando a todas las galaxias que no están unidas entre sí por la gravedad aparte de cada uno otro.
Una representación de la evolución del universo durante 13.770 millones de años. Más recientemente, la expansión ha comenzado a acelerar de nuevo como los efectos repulsivos de la energía oscura han llegado a dominar la expansión del universo. Crédito de la imagen: NASA / WMAP Science Team
Una cosa es tener un Universo en expansión. Si la expansión se produjera a una tasa fija, dibujaríamos nuestro Universo expandiéndose como una línea recta en diagramas como el anterior. Sin embargo, hemos encontrado que la expansión de nuestro universo está sucediendo a un ritmo cada vez más rápido. La expansión de nuestro Universo está acelerando, no constante. Esto significa que si veo dos galaxias separadas ahora, desde algún tipo de vista de pájaro Universal, y luego regresó en mil millones de años, y vi otro conjunto de dos galaxias expandiéndose lejos el uno del otro, el segundo conjunto se separaría mucho más rápido que el primer conjunto.
Durante un período suficientemente largo de tiempo, esta creciente velocidad de expansión significa que la densidad de objetos dentro del Universo disminuirá. Si cada galaxia está cada vez más distante de cualquier otra galaxia, las imágenes de galaxias fuera de nuestra propia Vía Láctea también se volverán cada vez más obsoletas, ya que el tiempo de viaje de la luz también aumentará. Si perseguimos el creciente aislamiento de las galaxias hasta su extremo lógico, llegamos a un escenario de fin de universo llamado "muerte por calor". La muerte del calor llega cuando una galaxia se queda sin gas para formar nuevas estrellas, y las estrellas que quedan son abrumadoramente muy débiles estrellas rojas, marrones y enanas negras, agujeros negros o estrellas de neutrones. Sin ningún nuevo gas capaz de llegar a la galaxia, la galaxia debe terminar su formación estelar. Una vez que las restantes enanas rojas y otros objetos estelares irradien el último de su calor, y todo el Universo ha alcanzado una temperatura uniforme, hemos llegado a la muerte del calor en nuestro Universo. Este es el pronóstico de nuestro Universo para su eventual estado final - y una consecuencia directa de tener una cantidad tan grande de Energía Oscura, presionando nuestro Universo hacia afuera en una expansión cada vez más rápida.
Soy Profesor Asistente en Física y Astronomía. Encuentrame en twitter @Jillian_Scudder.
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