miércoles, 15 de diciembre de 2010

cúmulos de galaxias dan luz sobre naturaleza de la energía oscura.

La comprensión de los científicos acerca de lo que es la energía oscura podría estar un poco más clara que antes, gracias al reciente trabajo de un equipo de investigadores que incluye al astrofísico Neelima Sehgal del Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología en el SLAC(National Accelerator Laboratory).


El equipo utilizó observaciones del ACT (Atacama Cosmology Telescope), en los Andes chilenos para precisar con más certeza las propiedades de la energía oscura, esa enigmática entidad que se cree representa aproximadamente el 70 por ciento de lamasa-energía del universo y está impulsando al espacio a expandirse.



la energía oscura la cual es responsable de la aceleración de la expansión del universo es la clave para comprender la evolución que este (ha seguido y seguirá en el futuro) desde sus comienzos en el Big Bang.Crédito.(Image: NASA WMAP).


según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza no se sabe casi nada.


Los científicos se han esforzado por encontrar una explicación satisfactoria de la naturaleza de la energía oscura desde que las observaciones astronómicas en 1998 sugirieron por primera vez su existencia. Los astrónomos se sorprendieron al descubrir que la expansión del universo se estaba acelerando, lo que sólo podría explicarse por una fuente desconocida de energía.
"Básicamente el problema es que nadie sabe lo que es la energía oscura", dijo Sehgal.

La energía oscura puede ser la energía del vacío del espacio, la cual es una de las más simples teorías para explicar su existencia, la energía del vacío es la energía de fondo del espacio vacío. Los físicos de partículas teorizan de que esta propiedad del espacio podría ser el resultado de partículas virtuales en constante formación y desaparición. Sin embargo, la teoría de las partículas virtuales predice una densidad de energía del vacío que es de 120 órdenes de magnitud más grande que la densidad de energía oscura observada. La enorme discrepancia ha estimulado el desarrollo de distintas teorías alternativas de la energía oscura, incluyendo la energía oscura, cuya densidad puede variar en el tiempo o que resulta de una ruptura en el comportamiento de la gravedad a escalas muy grandes. Para poner a prueba estas teorías, los científicos necesitan recopilar más datos experimentales.
Sehgal, liderando un esfuerzo del equipo del ACT, dio un paso importante en esta dirección mediante el análisis del patrón de formación de grandes cúmulos de galaxias, enormes estructuras en el universo las cuales incluyen a la materia oscura,gases caliente ionizados y cientos de miles de galaxias. La formación de estos cúmulos de galaxias se rige por las interacciones entre la energía oscura y la gravedad. Al examinar el número de cúmulos y sus distancias hasta nosotros, los científicos pueden aprender más acerca de las propiedades de la energía oscura.
El equipo aprovechó el poder del ACT para recoger imágenes de microondas de alta resolución del cielo nocturno.Sehgal entonces identificó los grandes cúmulos de galaxias por la reveladora forma de los gases calientes dentro de las difusas agrupaciones o por su brillantez en la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) en ciertas frecuencias.
"El CMB actúa como una luz de fondo", dijo Sehgal. "Los cúmulos de galaxias dispersan la radiación de microondas que pasa a través de ellos(efecto Sunyaev-Zel'dovich), produciendo " sombras " que hemos sido capaces de identificar. Lo realmente especial acerca de esta señales de sombra es que no se desvanecen con la distancia."
En su primera temporada, el equipo del ACT identificó 23 cúmulos, de los cuales aproximadamente la mitad eran desconocidos. El descubrimiento de nuevos cúmulos pone de relieve el poder de las observaciones del CMB para detectar cúmulos de galaxias muy distantes. Una vez que los cúmulos de galaxias se descubren, las observaciones en longitudes de onda óptica se utilizan para determinar su distancia. Sehgal lideró el esfuerzo para analizar los nuevos datos con el fin de distinguir entre las diferentes teorías que compiten de la energía oscura.
"Cada modelo de la energía oscura hace una predicción que se debería ver en muchos de estos cúmulos ", dijo Sehgal.
Sehgal comprobó estas predicciones mediante el uso de los datos de los cúmulos de galaxias más masivos. Los resultados apoyan el modelo estándar de energía del vacío para la energía oscura.
Estos resultados son un paso importante hacia la solución del debate sobre la energía oscura. Los científicos seguirán investigando la naturaleza de la energía oscura, llevando a cabo análisis similares a Sehgal con conjuntos de datos adicionales, aportados por nuevos instrumentos como el telescopio del Polo Sur y el satélite Planck .


el estudio se puede leer AQUÏ




fuente de la información:



http://today.slac.stanford.edu/feature/2010/dark-energy-galaxy-clusters.asp