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La Relatividad también es válida a escala cósmica

Mediciones astronómicas confirman asimismo la existencia de la materia oscura


Un equipo internacional de físicos ha constatado, a partir del análisis de más de 70.000 galaxias, que el universo –y no sólo el sistema solar- funciona siguiendo las leyes de la Teoría de la Relatividad General. Una de las implicaciones de esta constatación es que confirma la existencia de la materia oscura, que nunca ha podido ser observada pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible. Los científicos llegaron a sus conclusiones midiendo la cantidad de agrupaciones de las galaxias observadas y la deformación de dichas galaxias ocasionada por la inflexión de la luz, cuando ésta pasa a través de la materia. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Mapa parcial de la distribución de las galaxias (Sloan Digital Sky Survey). Fuente: Universidad de California en Berkeley.
Mapa parcial de la distribución de las galaxias (Sloan Digital Sky Survey). Fuente: Universidad de California en Berkeley.
El análisis de más de 70.000 galaxias realizado por físicos de la Universidad de California en Berkeley, de la Universidad de Zurich y de la Princeton University de Estados Unidos ha demostrado que el universo, al menos hasta una distancia de tres mil millones y medio de años luz de la Tierra, funciona según las leyes de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.

Tal y como explica la Universidad de Berkeley en un comunicado, a partir de la cantidad de agrupaciones galácticas que han podido observarse es posible conocer el modo en que la gravedad ha actuado a lo largo del tiempo en el cosmos, y también probar si la relatividad general funciona a estas escalas.

Además de las agrupaciones galácticas, los científicos analizaron las velocidades y deformaciones que las galaxias han sufrido con el tiempo, concluyendo que la teoría de Einstein explicaría mejor el universo cercano que otras teorías alternativas sobre la gravedad.

Para estudiar el universo, los investigadores utilizaron información de el experimento Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que es una gran inspección del espacio mediante imágenes ópticas y de corrimiento al rojo, realizada por un potente telescopio situado en el observatorio Apache Point de Nuevo México. Este proyecto está elaborando el mapa de una cuarta parte del cielo visible.

Sí existe la materia oscura

Una de las principales implicaciones de los resultados obtenidos es que la existencia de la llamada materia oscura resultaría ser la explicación más posible del movimiento de las agrupaciones de galaxias y de las galaxias en sí.

Los científicos explican que, ciertamente, según se puede deducir de las observaciones, parece que estas agrupaciones y galaxias se movieran por influencia de una masa invisible, además de por la influencia gravitacional de las estrellas estudiadas.

Esa “masa invisible” sería la materia oscura, una materia hasta ahora hipotética y de composición desconocida porque no emite suficiente radiación electromagnética para ser observada directamente con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia ha sido inferida a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, como ha ocurrido en este caso.

Según los investigadores, aquellas teorías sobre la gravedad que no contemplan la existencia de materia oscura fallan a la hora de predecir los datos derivados de las observaciones reales. Es el caso, por ejemplo, de la teoría TeVes.

Fluctuaciones y gravedad

Según la Teoría General de la Relatividad de Einstein, la gravedad (atracción universal) distorsiona el espacio y el tiempo, lo que supone que la luz también se flexione al pasar cerca de un objeto masivo, como el núcleo de una galaxia. Esta teoría ha sido validada muchas veces a escala del sistema solar, pero las pruebas realizadas hasta el momento a escala galáctica o cósmica no habían sido concluyentes.

Dichas pruebas han cobrado importancia en las últimas décadas por el deseo de encontrar esa “masa oscura” e invisible que parece inundar el universo y que tanto inquieta a los físicos teóricos.

La incapacidad para constatar la existencia de la materia oscura también ha llevado a algunos estudiosos a crear teorías alternativas a la de la relatividad, para intentar “librarse” de la necesidad de que exista esta materia en la explicación de la expansión del universo.

Los investigadores de la Universidad de California en Berkeley, señalan que tratar de establecer qué teoría puede ser la que lleve la razón no resulta sencillo.

Según Uros Seljak, uno de los responsables del presente estudio, los experimentos cosmológicos, como las detecciones de radiación de fondo de microondas (forma de radiación electromagnética que llena el universo por completo), incluyen mediciones de fluctuaciones en el espacio, mientras que las teorías sobre la gravedad predicen las relaciones entre la densidad y la velocidad o entre la densidad y el potencial gravitatorio.

Por eso, el problema de estos experimentos es que sus mediciones del tamaño de dichas fluctuaciones no ayudan a comprobar las teorías cosmológicas sobre la gravedad.

Combinación de observaciones

Los investigadores emplearon una técnica diferente de mediciones, para tratar de aclarar la veracidad de dichas teorías. Se trata de una combinación particular de observaciones que no depende de la magnitud de las fluctuaciones en el espacio.

La nueva técnica está basada en mediciones de la cantidad de agrupaciones de las galaxias observadas y de la cantidad de deformación de dichas galaxias ocasionada por la inflexión de la luz, cuando ésta pasa a través de la materia. Este fenómeno puede hacer que una galaxia redonda parezca elíptica, por ejemplo.

Según Seljak, las mediciones obtenidas resultaron proporcionales a la densidad media del universo e inversamente proporcionales a la tasa de crecimiento de la estructura en el universo. Con la combinación de datos, los científicos pudieron prescindir de la amplitud de las fluctuaciones antes mencionadas, y centrase directamente en la información relacionada con la relatividad general.

Usando información de más de 70.000 galaxias rojas, brillantes y distantes, tomada del Sloan Digital Sky Survey, los científicos pudieron comparar los resultados obtenidos con las predicciones de teorías que niegan la existencia de materia oscura y también con las predicciones de la teoría general de la relatividad.

Así, comprobaron que las predicciones de las teorías alternativas excedían los límites de error, mientras que las de la teoría de la relatividad se mantenían dentro de dichos límites.

Los científicos pretenden extender sus análisis a un millón de galaxias cuando, dentro de unos cinco años, esté listo el experimento SDSS-III's Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), con el que se pretende comprender la aceleración de la expansión del universo y, más adelante, con el experimento BigBoss, aún más ambicioso.

Asimismo, futuras misiones espaciales proporcionarán nuevos datos para análisis más profundos, quizá en una década. Los resultados obtenidos por Uros Seljak y sus colaboradores han sido publicados por la revista Nature.


Viernes, 12 de Marzo 2010
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Nota



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1.Publicado por Alejandro Álvarez Silva el 12/03/2010 11:05
Muy importante si sirve para desechar un grupo de teorías como las derivadas de la MOND. Esta investigación, pues, parece bastante fructífera. Saludos: Alejandro Álvarez

2.Publicado por JUAN LUIS el 13/03/2010 01:17
Increiblre es Einstein ¡¡¡¡¡¡ todo lo pequeño es grande y todo lo grande es pequeño
saludos

3.Publicado por luigigen el 15/03/2010 02:53
Efectivamente Juan Luis................................... macro y micro con una continuidad indisoluble.-El genio tenía razón.-Conocer cosmoglobal.-

4.Publicado por Mariano Gómez de Olea el 15/03/2010 11:31
La necesidad de la existencia de la materia oscura no ofrece duda, pero la Teoría General de la Relatividad (TGR) no llega a explicar muchos fenómenos gravitacionales. Desde que en 1970 Vera Rubin descubrió (y que ha sido confirmado multitud de veces posteriormente por otros astrónomos) que, fuera de los límites de las galaxias (nuestra galaxia tiene un radio de 50.000 y.l., mucho menor que los 3.500.000.000 y.l. que menciona Yaiza Martínez), la velocidad de los cuerpos era constante e independiente de la distancia al centro galáctico, se impuso la necesidad de la existencia de materia oscura, pues este fenómeno no se podía explicar ni con la ley de la gravitación de Newton ni con la TGR de Einstein.
En 2001 John K. Webb descubrió que la velocidad de la luz, a 12.000 millones de años luz (y.l.) de la Tierra, es 100.000 veces mayor que en la Tierra, lo cual tampoco se ha podido explicar con ayuda de la TGR de Einstein.
En la obra "La materia, energía oscura" todo esto tiene cumplida respuesta.

5.Publicado por Jorge el 15/03/2010 13:55
Es sorprendente que ese grupo de científicos no se hayan dado cuenta de la contradicción en la que caen. ¿Cómo va a estar a estar constatada la validez de la TGR en el universo si precisamente dicen que "debe haber" algo que le llaman "materia oscura" que nadie ha visto ni detectado?. ¡Es como si al ponerse un guante de seis dedos y sobrar uno, alguién postula la existencia del sexto dedo!. El efecto que se observa en el universo será explicado de manera bastante simple cuando se descubra totalmente la gravitación cuántica.

6.Publicado por Alejandro Álvarez Silva el 15/03/2010 19:24
Contestando a Mariano Gómez, hay un error en cuanto a la velocidad de la luz: la variabilidad se entiende de la constante de estructura fina en una parte entre 100.000. Ver el artículo siguiente:
http://axxon.com.ar/zap/281/c-Zapping0281.htm
Saludos:
Alejandro Álvarez

7.Publicado por Mariano Gómez de Olea el 16/03/2010 10:49
Contestando a Alejandro Álvarez Silva:
La constante de estructura fina es igual a: a = e.e/(h.c) , (h con raya cruzada), es decir, si a dismunye c aumenta. En Internet está muy claro. Buscar Jhon K. Webb.
Contestando a Jorge:
En la obra "La materia, energía oscura" se diseña la gravitación cuántica. Atento a su publicación. Faltan pocos dias.

8.Publicado por Raul Krunsewski el 03/01/2012 11:03
El premio Nobel de este año avaló que el Universo se expande con aceleración creciente, en completa contradicción con la capacidad predictiva de la Relatividad General. La energía oscura lo explicaría pero ello no deja de ser mortal para la RG.

9.Publicado por Mariano el 24/01/2012 17:03
Para Raul Krunsewski - 8 -
Referencia en Internet : "La-materia.es-en-realidad-energía oscura"
Las teorías TER y TGR han caido de su pedestal
magolea@telefonica.net

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