El enigma de la energa oscuraArchivado en: Astrofsica,Ciencia,Energa oscura,Fsica,Physics,Science emulenews @ 07:30Tags: Astrofsica, Ciencia, Cosmologa, FsicaQuera titular la entrada El conundro de la energa oscura pero como s que a muchos no os gustan los palabros que pululan por este blog, he preferido una traduccin ms correcta del trmino anglfono conundrum. An as no me he podido resistir a comentarlo. Qu es la energa oscura? Dices mientras clavas en mi pupila tu pupila azabache. Qu es la energa oscura! Y t me lo preguntas? La energa oscura es parte de t.En la teora de la gravedad de Newton la nica fuente de la gravedad es la masa. La equivalencia entre masa y energa en relatividad (E=mc) nos lleva a pensar que las nicas fuentes de gravedad en la teora de Einstein son la masa y la energa. No es as. La presin tambin puede ser fuente de gravedad. Imaginar una masa negativa o una energa negativa parece imposible. Sin embargo, una presin negativa parece comprensible. La energa oscura corresponde a la presin negativa del vaco sobre el espaciotiempo, presin negativa que genera antigravitacin o repulsin gravitatoria. La teora de Einstein permite que la presin sea fuente de gravedad porque forma parte del tensor de esfuerzo-energa completo, con todas sus componentes, la fuente de la gravedad relativista. Para una fluido perfecto la presin es fuente de gravedad ya que el tensor de esfuerzo-energa toma la formaT^\mu_{\phantom{\mu}\nu}=(\rho+p)\,u^\mu u_\nu -p \,\delta^\mu_\nu,donde p es la presin, \rho es la densidad de la materia, u^\mu es la (tetra-)velocidad unitaria, tal que u^\mu u_\mu=1 (he tomado la velocidad de la luz c=1). En la teora de Newton de la gravedad el potencial gravitatorio para un fluido perfecto cumple con la ecuacin de Poisson con la densidad de materia como fuente,\triangle V=4\pi G\rho,donde G es la constante de gravitacin universal de Newton. Para velocidades bajas la teora de Einstein se reduce a la teora de Newton y toma la forma\triangle V + \Lambda = 4 \pi G\, (\rho + 3 \, p),(ecuacin obtenida por primera vez por el italiano Tullio Levi-Civita). Esta ecuacin muestra que la fuente de campo gravitatorio para un fluido perfecto es la combinacin \rho +3\, p. El trmino de constante cosmolgica \Lambda es muy pequeo y despreciable. Para un gas de fotones, partculas sin masa que se mueven a la velocidad de la luz con una energa dada, se tiene que 3\,p=\rho, con lo que la teora de la relatividad predice una fuerza gravitatoria con un valor doble del predicho por la teora newtoniana.Muchas veces se asocia la energa oscura a la constante cosmolgica, el trmino , que corresponde a una densidad de energa constante que reside en el vaco. Esta idea resulta extraa ya que cuando el espaciotiempo se expande no es fcil explicar por qu la constante cosmolgica permanece constante. Para que as ocurra, debe haber un trmino que compense sus cambios exactamente. El trmino ms natural es la presin negativa del vaco. Esta presin negativa ejerce una fuerza repulsiva que acelera la expansin del universo. Pero si tenemos que introducir una presin negativa para explicar el origen de la energa oscura gracias a una constante cosmolgica, por qu no consideramos que esta constante es nula y que existe alguna fuente de presin negativa asociada al vaco. Parece obvio, pero no es tan fcil. La fuente de presin negativa debe ser dinmica y llevara a una evolucin de la energa oscura que provocara variaciones de la tasa de expansin del universo.La energa oscura o la aceleracin de la expansin csmia es uno de los enigmas ms importantes no solo en cosmologa sino tambin en fsica terica. Sin una teora que la explique nuestro nico recurso es el experimento. La evidencia de la energa oscura no solo se limita a las supernovas Ia y al fondo csmico de microondas, el modelo cosmolgico de consenso con energa oscura recibe confirmacin cada vez que se le pone a prueba. En el ao 2010, Schrabback y sus colegas estudiaron la regin del universo continua ms grande estudiada por el telescopio espacial Hubble, el campo de fondo COSMOS (Cosmic Evolution Survey) que contiene unas 400.000 galaxias, buscando lentes gravitatorias dbiles y confirmaron la aceleracin de la expansin csmica: el (75 8) % del universo es energa oscura, con una ecuacin de estado =p/