Energía oscura ... Todavía no estamos exactamente seguros de qué es o de dónde viene. Ester Piedipalumbo, están analizando de cerca una forma de medir este enigma energético y lo están haciendo con una de las fuentes más intensas que pueden encontrar: los estallidos de rayos gamma.
“Podemos determinar la distancia de una explosión sobre la base de las propiedades de la radiación emitida durante las explosiones de rayos gamma. Dado que algunas de estas explosiones están relacionadas con los objetos más remotos en el espacio que conocemos, podemos, por primera vez, evaluar la velocidad de expansión del espacio-tiempo incluso en los períodos relativamente tempranos después del Big Bang ". dice el profesor Marek Demianski (FUW).
¿Qué generó este nuevo método? En 1998, los astrónomos midieron la energía emitida por los eventos de supernovas de Tipo Ia y se dieron cuenta de que las fuerzas expulsadas eran consistentes. Al igual que el modelo de vela estándar, este lanzamiento podría usarse para determinar distancias cósmicas. Pero solo había una advertencia ... Cuanto más remoto era el evento, más débil era la firma.
Si bien estos débiles eventos no iluminaban la noche, ellos fueron iluminando la forma en que la ciencia pensaba sobre las cosas. Quizás estas supernovas de Tipo Ia estaban más lejos de lo que se suponía ... y si esto fuera cierto, tal vez en lugar de desacelerar la expansión del Universo, ¡tal vez se estuviera acelerando! Para establecer los derechos del modelo Universal, era necesario introducir una nueva forma de energía de masa, la energía oscura, y debía ser veinte veces más de lo que podíamos percibir. "Durante la noche, la energía oscura se convirtió, literalmente, en el mayor misterio del Universo", dice el profesor Demianski. En un modelo presentado por Einstein, es una propiedad de la constante cosmológica, y otro modelo sugiere que la expansión acelerada es causada por algún campo escalar desconocido. "En otras palabras, es o-o: el espacio-tiempo se expande por sí mismo o se expande por un campo físico escalar en su interior", dice el profesor Demianski.
Entonces, ¿cuál es el punto detrás de los estudios? Si es posible utilizar un estallido de rayos gamma como un tipo de vela estándar, los astrónomos pueden evaluar mejor la densidad de la energía oscura, lo que les permite refinar aún más los modelos. Si permanece monofónico, pertenece a la constante cosmológica y es una propiedad del espacio-tiempo. Sin embargo, si la aceleración del Universo es propiedad de un campo escalar, la densidad de la energía oscura sería diferente. “Esto solía ser un problema. Para evaluar los cambios en la densidad de la energía oscura inmediatamente después del Big Bang, uno necesita saber cómo medir la distancia a objetos muy remotos. Tan remota que incluso las supernovas de Tipo Ia conectadas a ellas son demasiado débiles para ser observadas ", dice Demianski.
Ahora comienza la verdadera investigación. Las explosiones de rayos gamma necesitaban medir sus niveles de energía y hacer eso con precisión significaba mirar estudios previos que contenían fuentes verificadas de distancia, como las supernovas de tipo Ia. “Nos centramos en esas instancias. Sabíamos la distancia a la galaxia y también sabía cuánta energía del estallido llegó a la Tierra. Esto nos permitió calibrar la explosión, es decir, calcular la energía total de la explosión ", explica el profesor. Luego, el siguiente paso fue encontrar dependencias estadísticas entre varias propiedades de la radiación emitida durante una explosión de rayos gamma y el Energía total de la explosión. Tales relaciones fueron descubiertas. "No podemos proporcionar una explicación física de por qué ciertas propiedades de los estallidos de rayos gamma están correlacionadas", señala el profesor. "Pero podemos decir que si la radiación registrada tiene tales y tales propiedades, entonces la explosión tuvo tal y tal energía. Esto nos permite utilizar explosiones como velas estándar, para medir distancias ".
El Dr. Ester Piedipalumbo y un equipo de investigadores de las universidades de Varsovia y Nápoles tomaron el guante. A pesar de este nuevo concepto fascinante, la realidad es que las explosiones distantes de rayos gamma son inusuales. Incluso con 95 candidatos incluidos en el catálogo de Amanti, simplemente no había suficiente información para identificar la energía oscura. “Es una gran decepción. Pero lo importante es el hecho de que tenemos en nuestras manos una herramienta para verificar hipótesis sobre la estructura del Universo. Todo lo que tenemos que hacer ahora es esperar los próximos fuegos artificiales cósmicos ”, concluye el profesor Demianski.
Que empiecen los juegos…
Fuente original de la historia: Comunicado de prensa de la Universidad de Varsovia. Para lecturas adicionales: modelos cosmológicos en teorías escalares de tensor de gravedad y observaciones: una clase de soluciones generales.
