Jugo de Ciencia

Energía oscura y la expansión del universo

September 04, 2020 Jugo de Ciencia Season 1 Episode 13
Jugo de Ciencia
Energía oscura y la expansión del universo
Show Notes Transcript

Desde hace más de 100 años nos preguntamos cuál es el destino y el origen del Universo. Uno de los primeros en tratar de responder esta pregunta fue Albert Einstein e introdujo algo que se conoce como la constante cosmológica. 

Edwin Hubble y George Lemaître nos mostraron que el Universo está en expansión, marcando un punto de inflexión en nuestro entendimiento del cosmos.

El siguiente hito, gracias a las observaciones de supernovas, fue la expansión acelerada que fue reconocido con el premio Nobel de física el año 2011, mostrándonos que la constante cosmológica o energía oscura domina hoy el futuro del Universo.

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  • Hola ¿cómo están? Soy el Elise Servajean
  • Y yo soy José Utreras también conocido como planeta errante 
  • Y les damos la bienvenida a un poco de ciencia un podcast de dos astrónomos que hablan de cualquier cosa de ciencia 
  • Y en el episodio de hoy lo que vamos a hablar es de una cosa oscura, bueno en realidad no es oscura es desconocida, hermosa y desconocida, la energía oscura y muy oscura
  • Es muy oscura
  • ¿Sientes cómo se expande el Universo Elise?
  • Cada segundo de mi vida. Y no sólo se expande, se expande aceleradamente 
  • Cierto, s, se expande aceleradamente
  • Deberíamos al menos despeinarnos un poquito 
  • Claro. Tú viste una película que se llamaba Annie Hall 
  • No
  • Ya, que en esa película había un niño que mostraba al protagonista de niño y que no quería hacer nada porque que nada tenía sentido porque el Universo se expandía y que eventualmente se iba a acabar. Y la mamá le decía “Brooklyn no se está expandiendo!” o algo así porque vivían en Brooklyn.
  • No he visto eso
  • Es una escena divertida el niño se abruma por la expansión del universo pero la mamá le dice que tiene que ver la expansión del universo con nosotros 
  • Igual hay que vivir aunque se expanda igual hay que levantarse todos los días e ir a trabajar
  • Sí, pero igual esa mamá tenía razón cuando le decía que Brooklyn no se estaba expandiendo o sea que la ciudad no se expandía 
  • Es verdad 
  • Así que eventualmente vamos a mencionar eso. Ya todo esto tiene que ver, la energía oscura, la expansión del Universo aún no decimos por qué pero va a quedar claro por qué
  • O no
  • En realidad de todas estas cosas son puras cosas desconocidas 
  • Sí las grandes preguntas que tenemos que contestar 
  • Sí, y que no vamos a responder en este podcast lamentablemente pero si le podemos contar como han ido surgiendo esas preguntas 
  • Pero les vamos a contar por supuesto de muchas personas que han participado en qu lleguemos al día de hoy y podamos decir todas estas tonteras que estamos diciendo en el inicio del podcast
  • Sí. Ya y para comenzar a hablar de la energía oscura que deberíamos decir primero? Yo creo que lo primero que deberíamos decir es que en general cuando un astrónomo habla de la energía oscura o le preguntan qué es, lo primero que uno dice es que si nuestros modelos son correctos la energía oscura sería como 68 por ciento de lo que hay en el Universo o sea es de lo que más hay, después de eso vendría la materia oscura y recién después de eso nosotros o las cosas que conocemos 
  • Sí, en realidad es un poco, yo entiendo que este niño se haya abrumado igual, como demasiado contenido desconocido 
  • Demasiadas cosas que no se saben. Entonces por lo general uno parte de ahí, de que de las cosas que componen el universo lo que más hay sería energía oscura. Ahora eso lo que uno dice pero en realidad no tenemos idea que es. Si es que es algo 
  • Sí es verdad, no sabemos qué es. Pero podemos partir hablando de la historia, no? Cómo hemos llegado hasta acá y como en todos los episodios hay muchas personas involucradas porque estas historias siempre son largas y yo quiero partir en 1913. No sé cuándo quiere partir el Jose
  • Sí por ahí, justamente por ahí 
  • Ya, en 1913 había un astrónomo llamado Vesto MElvin Slipher, que midió la velocidad radial o sea la velocidad a la que se acercaba o se alejaba la nebulosa de Andrómeda que en aquel entonces no se sabía que era una galaxia, se pensaba que era una nubecita que estaba ahí pero que formaba parte de nuestra propia galaxia. Y se dio cuenta de que esa nube se acercaba a nosotros a una velocidad de 300 kilómetros por segundo. Y empezó a dedicarse a eso en realidad, este Vesto Melvin como que se dedicó a medir velocidades de muchas muchas muchas galaxias con el tiempo pero partido con Andrómeda y en 1914 ya tenía una nueva publicación con 15 de estas nebulosas. Pero ahí todo cambió porque en esa nueva publicación sólo tres de esas se acercaban y todas las demás se alejaban pero a gran velocidad, se alejaban como a mil kilómetros por segundo 
  • Qué rápido!
  • Así que ahí, él en aquel entonces no hizo ninguna conclusión al respecto pero yo imagino que si tú piensas que todos estos objetos son de la misma galaxia, se debe haber preguntado mucho por qué se alejaban tan rápido quizás a dónde iban
  • Cierto, claro, para dónde iban y además si es que con esa velocidad se iban a escapar o no de la galaxia tal vez se preguntaba eso también. Cuando las cosas se mueven muy rápido se pueden escapar de la gravedad
  • Sí 
  • Por lo menos yo no vi si es que Slipher se hizo alguna vez esa pregunta yo de lo que vi en sus publicaciones 
  • Yo no leí nada al respecto, pero bueno se podrán imaginar que no me he leído todas estas publicaciones en profundidad 
  • Son demasiadas y es como para escribir un libro
  • Sí de hecho. Bueno y de ahí a quién saltamos 
  • De ahí yo saltaría a Albert Einstein.
  • Que raro, nuestro amigo Albert en un episodio más
  • Aparece como siempre en otro episodio el mismísimo Albert Einstein  
  • Ya saben que no hablamos alemán 
  • No, no hablamos alemán, bueno de hecho mucha de esta información sobre Albert Einstein está en alemán así que eso lo hace un poco más complicado 
  • Verdad 
  • Ya, pero porque aparece Albert Einstein en esta historia porque dos años antes él desarrolló lo que hoy conocemos como la teoría relatividad general, que nos cuenta que el espacio-tiempo es una sola cosa, el espacio no se separa del tiempo y que éste se deforma por la energía y la masa de los objetos. Y al deformarse eso hace que los objetos se muevan en líneas curvas que son las trayectorias que uno ve. Así que en resumen lo que nos enseñó Albert Einstein fue que la masa y la energía curva el espacio tiempo y el espacio-tiempo le dice a las partículas como moverse y eso es la gravedad.
  • Pero, lo que quiso hacer después Albert Einstein fue aplicar estos mismos conocimientos pero ahora al Universo completo, lo que llamaba a buscar como una solución al universo dentro de su teoría 
  • No quería nada
  • No po, no quería nada. Aquí se pone un poco rara la historia porque cuando estas personas buscan una solución por lo general necesitan cierta suposición que se llaman condiciones de borde. Y para entenderlo mejor por ejemplo, cuando uno habla de la gravedad en relatividad general uno siempre usa el ejemplo de una bolita en una malla cierto? Y como esa malla se hunde. Pero cuánto se hunda igual depende un poquito de qué tan grande es la malla
  • Claro 
  • Porque justo en el borde de la malla no va estar totalmente plano entonces como que depende de la forma de la malla. Entonces uno quiere tratar de deshacerse de eso y la forma de hacerlo es tener una malla infinita. Entonces algo así quería hacer Einstein. El problema fue que no encontró ninguna forma consistente matemáticamente de hacer eso, así que lo que dijo “ya entonces esto significa que tal vez el universo es una esfera en cuatro dimensiones” y así no tiene bordes y las cosas no llegan al infinito porque dar la vuelta no más 
  • Buena solución
  • Sí y de hecho por mucho tiempo la gente pensaba que el universo era como una esfera en cuatro dimensiones y que nosotros vivimos en la superficie de esa esfera 
  • Igual cuando explicó cómo se expande el universo uso eso es más fácil 
  • Sí, lo del globo que se expande. Y ahí para que ese Universo tuviese sentido y además fuese estático, o sea que permaneciera en equilibrio, se dio cuenta que necesitaba agregar algo a sus ecuaciones que se llama Constante Cosmológica y que se añadía a su ecuación. Entonces él había presentado como esta ecuación que mostraba el comportamiento del Universo a gran escala se supone. Pero en principio no sabía cuál era la interpretación de esa cosa que se llamaba la constante cosmológica, aunque aquí todavía no le llamaba así. Y eso fue algo que por un tiempo los físicos y astrónomos llamaban solución A, y de hecho en varios papers lo vi escrito así la solución A del Universo, lo significa que había una solución B 
  • ¿Y cuál era la B?
  • La solución B era de otra persona que se llama Willem de Sitter que propuso algo parecido a Einstein pero con un universo que era prácticamente vacío, que era un universo vacío, pero tenía la constante cosmológica. Igual es raro porque es un Universo vacío y era una solución B y el universo no está vacío. Pero dicen que algunos astrónomos les gustó esta idea de de Sitter porque cuando uno veía lo que pasaba en este Universo que proponía de Sitter las galaxias más lejanas parecen tener velocidades más grandes y eso podía explicar un poco porque esas galaxias que había visto Slipher se alejan tan rápido 
  • Claro, pero también en aquel entonces todavía Slipher no sabía que eran galaxias, no sabía que eran lejanas 
  • No, todavía no había una conexión pero aquí aparece una primera cosa que es como una forma de representar matemáticamente el universo y esta cosa nueva que se llama constante cosmológica. Lo extraño esta cosa es que apareciera una cosa nueva porque significa que además de materia y de gravedad había una cosa nueva en el Universo porque podría haber. Ahora lo que había que ver era si es que esta cosa se parecía a lo que nos decía la realidad o no
  • Claro. Bueno todavía en aquel momento había un gran desconocimiento del universo bueno ahora también pero antes más. Así que hablar como del Universo vacío el universo lleno, era en realidad podías hablar de lo que quisieras un poco 
  • Sí, igual era muy libre. Pero fue ya en 1922 donde queda más claro estas cosas que están haciendo estas dos personas. Que fue un ruso llama Alexander Friedmann, que lo que hizo fue encontrar una manera en que uno podía definir distintos tipos de universo que tuvieran diferentes cantidades de materia por ejemplo y ver cómo cada uno de esos evoluciona. Y lo que se dio cuenta él era que la constante cosmológica, ésta que había agregado Einstein al final te decía si es que el universo se expandía o contraía, él fue el primero en hablar de que el universo cambiaba de tamaño. Pero la gente no estaba pendiente de eso, así que se olvida un poco esta persona, de Alexander Friedmann. La gente se olvidó pero y hay una historia interesante con el que años después como de los 60-70 algunos físicos rusos cuando hablan de la expansión del universo hablaban de Alexander Friedmann como el que hizo que el universo se expandiera. Es como, era como un héroe soviético en durante la guerra fría era muy raro, y lo declaraban como el único descubridor de que el universo se expandía a través de las ecuaciones. Es una cosa medio política eso sí pero eso me llama la atención de que para los rusos era como el único que importaba en esta historia realmente 
  • Bueno tiene sentido no
  • Y desacreditaban a otra persona que supongo que también la conoces de la que vamos a hablar ahora 
  • Sí, algo que sucedió también en aquella época en los años 20 es que tres personas Herbert Curtis, Harlow Shapley y Edwin Hubble finalmente se dieron cuenta de que esas nebulosas que estudiaban Melvin y que estudiaba Vesto Melvin Slipher, eran galaxias en realidad, no pertenecían a nuestra propia galaxia sino que eran objetos que estaban fuera de nuestra galaxia y la Vía Láctea no era única en el universo. Y eso cambiaba mucho la descripción de nuestro entorno porque si la vía láctea no era la única galaxia y estaba en estas otras galaxias algunas quizás iban a interactuar con nosotros y otras no. Y ahí todas estas mediciones que había hecho Slipher empiezan a tener más sentido porque en el fondo habían algunas que se acercaban pero la mayoría de ellas se alejaban. En este grupo de personas está esta persona que decía Jose que los rusos desacreditaban que era Edwin Hubble o no 
  • Oh no
  • No? Yo pensé que era él 
  • O sea a Hubble no lo tomaban en cuenta realmente pero había otro al que acreditaban 
  • Bueno de ahí vamos a llegar al otro pobre sólo habían dos nombres posibles me equivoqué 
  • Pero no había mucha diferencia respecto a lo que pensaban 
  • Bueno mientras todo esto sucedía Slipher yo les dije se había dedicado a medir estas velocidades, él seguía, como que todo el mundo hablaba de cosas y él seguía midiendo velocidades 
  • Si él estaba ahí tranquilo, déjenme aquí midiendo velocidades 
  • Sí, él como que iba agregando velocidades en su lista de objetos pero la velocidades crecían. En el año 1921 saca una publicación que se titula “dos nebulas con velocidades incomparables” y dice que que son las galaxias con las velocidades más altas observadas hasta el momento y de hecho hay una de ellas que tiene una velocidad de 1.800 kilómetros por segundo. Así que cada vez las velocidades de la lista Slipher van aumentando en realidad. Y toda esta información que se va a juntar muy poquito después. Fue en 1927 cuando George Lemaître ,un sacerdote francés, saca una publicación titulada un “universo homogéneo de masa constante y de radio creciente tomando la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas” que es un título larguísimo.
  • Que cortito el títulos
  • Y quizás por eso no lo pescaron tanto, no sé, de repente se me ocurre. Pero algo que era interesante es que efectivamente en esta publicación Lemaître dice el alejamiento de estas galaxias que estaban midiendo Slipher es un efecto cósmico debido a la expansión del espacio. Él en ese momento en 1927 se da cuenta de que esas observaciones tienen que ver con la expansión, con la expansión del universo. 
  • Claro, él fue el primero
  • Claro fue el primero en darse cuenta y bueno era lo que Friedmann había dicho desde el punto de vista teórico pero acá estaban las observaciones
  • Sí po, Friedmann no tenía las observaciones realmente. Solamente mostraba desde el punto de vista matemático lo que le pasaría a un universo pero él no estaba al tanto de esto esto qué estaba pasando 
  • Claro
  • Además que murió muy poco después de haber publicado eso. Y a Lemaître le preguntaron varias veces si es que había conocido el trabajo de Friedmann y no lo conocía, no conocía el trabajo de Friedmann
  • Pero es que yo me imagino que en aquella época se debe haber perdido mucho en la traducción si ya de hecho de la publicación de Lemaître de este título gigante que la que acabo de decir es una publicación en francés, probablemente Friedmann publicaba en ruso, Einstein en alemán y así comunicarse se volvía complejo 
  • Bueno de ahí pasamos a 1929 y Edwin Hubble encuentra una relación entre la distancia y la velocidad a la que se mueven estos objetos extragalácticos y ahí nace algo que es muy conocido en este tema que se llama la ley que por mucho tiempo fue la ley de Hubble y hoy en día es la ley de Hubble-Lemaître porque efectivamente Lemaître había dicho antes de Hubble que existía esta relación, pero fue Hubble finalmente el que grafica esta información que existía de Slipher y de otras personas con mediciones de distancias y de velocidades y se da cuenta de que efectivamente cuanto más lejos más rápido se alejan de nosotros 
  • Sí y entremedio habla sobre estas teorías de Sitter de esto de un universo que podía, o sea no habla de expansión pero sí habla de estas soluciones del universo con esta teoría de einstein y una de esas que había encontrado willem de sitter. Pero es súper cauto en hablar de expansión de hecho en ninguna publicación de hubble se habla de expansión del universo. Y hay historias que se contradicen un poco con historiadores algunos diciendo que hubble creía la expansión y otros decían que no creía 
  • Igual era una afirmación intensa, contundente 
  • Supongo que era más precavido 
  • Sí, entonces hubble encontró esta relación de estas nebulosas o galaxias 
  • Que ya eran galaxias
  • Y que ya eran galaxias. Entonces cuando se dan cuenta de de esta relación otras personas se dan cuenta de esta conexión con la expansión porque cuando un universo se expande, imagínense un pan, un pan que se está expandiendo. Si uno mide la parte de abajo del pan con la parte de arriba esa distancia crece harto porque están más lejos y se aleja súper rápido. Pero si uno mide cómo esas burbujitas que se hacen dentro del pan, eso crece más lento porque está más cerca y al universo le pasa algo parecido. O sea uno mide que las cosas se alejan rápido pero en realidad porque están lejos claro y cuando se expande pareciera que la distancia entre esas dos se alejan más rápido que las cosas que ya están más cerca. Es como un gran queque el universo al final y cada galaxia es una pasita, si es que le gustan los queques con pasas
  • Chips de chocolate 
  • Eso un queque con chips de chocolate. Y los chips de chocolate que estén más lejos entre sí y se alejan más rápido que lo que esté más cerquita. Y eso es algo que se demoró un poco Einstein en darse cuenta de hecho fue como en 1931 
  • Harto tiempo 
  • Sí por lo que se demoró fue porque no estuvo al tanto tan rápido de este descubrimiento y por lo que dicen fue durante algunas reuniones con otros astrónomos como con Arthur Eddington que ahí ya se actualizó y al parecer abandonó por completo su idea del universo que tenía antes, que era un universo estático, y cambió el switch súper rápido para buscar una forma de explicar el universo que se expandía. Y con eso también trabajó con Willem de Sitter esta persona que tenía esta solución B. Y también esto es por conversaciones con Lemaître porque conoció a Einstein, sólo que cuando Lemaître habló con einstein antes de Hubble, Einstein le había dicho que sus cálculos eran correctos pero su física era atroz, eso le dijo. Pero ya después de lo de Hubble ahí ya estaba más convencido de que el universo tenía que estar moviéndose. Y con esto desechó su constante cosmológica 
  • Graso error
  • y ahora qué tiene que ver la constante cosmológica aquí. Lo que hace la constante cosmológica en las ecuaciones de einstein es que el universo se expanda un poco más rápido en tiempos posteriores y a pesar de que einstein se deshizo de esta constante cosmológica, que funciona como una especie de antigravedad uno podría pensar en la ecuación, en realidad no es antigravedad pero como una cosa que hace que por ejemplo va en contra de la gravedad de la masa en el universo que trata de hacer que el universo se achique y que hace que se expanda un poco más rápido. Y aparecieron en algunos problemas con estos modelos nuevos del universo. Porque ejemplo estos nuevos modelos de einstein predecían un universo que debería haber existido por 2 mil millones de años y ya se sabía que la Tierra tenía más edad que eso entonces algunos astrónomos como Arthur Eddington dijeron no debería eliminarse esta constante cosmológica, porque si uno le añade eso permite en las ecuaciones que el universo haya existido por más tiempo. El problema eso sí, era que si uno añadía eso también significaba que la constante cosmológica era algo demasiado importante como mucho más importante que la masa, esta cosa que uno no conocía tenía un valor demasiado importante. Y por mucho tiempo fue pasando esto, de que trataban de quitar la constante cosmológica a veces lo podían hacer cuando comenzaban a mejorar los datos, pero después volvía a aparecer algo que la hacía necesitarla de nuevo, entonces fue como una cosa que siempre estuvo ahí molestando
  • Que igual debe haber sido inquietante tener algo tan importante en una ecuación y que no sabes lo que es si ni de dónde viene ni por qué está ahí. Yo entiendo que hayan tenido como esa tendencia de querer quitarla 
  • Claro porque lo difícil era poder justificar porque hay que añadir está constante este número porque es un número nuevo al final 
  • Claro era como inventartelo “y le sumó 5 y funciona” 
  • Claro le sumó 5 y funciona era un poco un poco así 
  • Bueno de todo esto que estábamos hablando sacamos que efectivamente en ese momento estaban más o menos convencidos de que el universo se expandía al menos eso era lo que los datos mostraban, pero mencionamos que la ley de Hubble-Lemaître se basa en la relación que hay entre la distancia a la que se encuentran los objetos y la velocidad a la que se mueven. Y como decía Jose, cuando están más lejos se alejan de nosotros a mayor velocidad simplemente por la distancia que hay entre nosotros y ese objeto.
  • Entonces hay un gran descubrimiento muy importante en esta historia. En el año 1934 Fritz Zwicky y Walter Baade publican sobre el descubrimiento de unos objetos llamados supernovas. En aquel entonces las supernovas por supuesto eran desconocidas pero se conocían las novas, que eran estos objetos que de repente brillaban mucho y luego bajaba su brillo, pero seguían viviendo digamos, y aparecían estos objetos nuevos las supernovas que eran parecidos pero brillaban muchísimo más y de ahí el nombre ¿Por qué estos objetos son tan importantes en la historia? Porque algo que se necesitaba para entender la expansión del universo era conocer muy bien la relación entre distancia y velocidad. Y la constante que relacionaba eso se llama la constante de Hubble-Lemaître. La gracia de las supernovas es que como brillan mucho se pueden ver en objetos muy lejanos entonces las supernovas se empezaron a utilizar para medir distancias y se podían utilizar para medir distancias muy lejos, galaxias muy lejos, y que este gráfico fuera cada vez con mayor distancia y mayor velocidad, y ahí intentar encontrar el mejor valor para esta constante, que a día de hoy en realidad no sabemos cuánto vale. 
  • O sea estamos más cerca cada vez es un valor todo todo como que va dirigiéndose hacia cierto valor pero en realidad todavía todavía hay discusiones al respecto y levanta muchas pasiones también 
  • Sí un tema muy sensible sobre todo con los egos
  • Oh los egos de la ciencia. Pero ¿Por qué dices eso Jose o si en la ciencia no hay egos?
  • No? Perdón, me retracto

 

[Música]

 

Sabías que las observaciones más recientes muestran dos valores distintos para la constante de Hubble que no concuerdan entre sí. Esta discrepancia significa que puede que haya algún error en nuestras estimaciones de la expansión del universo o que exista algo nuevo que no conocemos

 

[Música]

 

  • Y ya estamos acá de vuelta para hablar de energía oscura. Que nos van a contar Jose
  • Sí, les voy a contar sobre un ruso que de hecho es uno de estos rusos que amaba Alexander Friedmann, que se llama Zel'dovich que es un cosmólogo-físico y lo que hace él es partir de una idea que ya había mencionado Lemaître previamente. Porque recuerdan que estuvimos hablando de la constante cosmológica, pero no habíamos dicho que era, pero George Lemaître estaba viendo eso. Según él lo que podía significar esta constante cosmológica es que era la energía del vacío, que tal vez el vacío tenía energía, o sea de hecho George Lemaître fue el primero en decir eso, y Zel’dovich tomó esta idea y lo que hizo fue tratar de calcular cuánto debería ser esta energía del vacío a partir de lo que se conocía en la mecánica cuántica. Así que en el 67 le dió un valor a esta constante. El problema eso sí es que el valor que le dio de existir el universo ya sería demasiado grande a estas alturas, y nosotros no estaríamos vivos. Así que hay un problema y después había gente tratando de ver si es que se podía solucionar esto o no. Lo digo de nuevo, cuál era el problema, estaba calculando que el vacío tenía demasiada energía y que si uno decía que esa energía afecta la evolución del universo, el universo debería expandirse tan rápido que muchas de las cosas que se formaron no deberían haberse formado. Ya esto es un problema, entonces a pesar de que está esta idea de que podría ser energía del vacío al menos teóricamente aún no no hay una forma de hacer que que calce con lo que uno observa. Aquí están como las primeras ideas de la conexión entre la constante cosmológica y energía, energía del vacío y ahora ya estamos hablando de energía al fin.
  • Y por algo se llama energía oscura también.
  • Ya cuando estábamos en los 70, lo que estaban viendo los astrónomos era estudiar el modelo de einstein y de sitter así es como se conoció  por harto tiempo, y que es un universo que tenía solo materia. Ya para este momento habían ideas de materia y materia oscura un poquito, poquito nomás, pero la evolución del universo además dependía de cuánta materia había o lo que se conocía como la densidad de materia en el universo. Lo que decía además este modelo es que la evolución del universo dependía de la densidad de materia en el universo y dependiendo de cuanto tuviese era qué tan rápido se iba a expandir en el futuro. Lo que predecían por lo general era que el universo su expansión se estaba desacelerando producto de la gravedad de la masa. O sea eventualmente iba a comenzar a contraerse otra vez y va a caer sobre sí.  
  • Así que los astrónomos comenzaron a tratar de medir esta desaceleración midiendo los tamaños de las galaxias por ejemplo o cómo iban evolucionando. Pero por el 75-78 una astrónoma llamada Beatrice Tinsley  comenzó a mostrar que si uno tomaba bien en cuenta la evolución de las galaxias, o sea que no todas las galaxias son iguales sino que las galaxias se ven diferentes en el pasado y en el futuro, si es que uno considera eso había evidencia los datos de que la expansión no estaba desacelerándose sino que estaba acelerándose, que estaba haciendo cada vez más rápida. Y de hecho habla específicamente de expansión acelerada del universo y habla de “expansión acelerada revisitada” porque ya existía un poco esta idea antes. que era con la constante cosmológica, porque la constante cosmológica si es que existe predice que el universo debería expandirse cada vez más rápido es que aquí es una de las primeras veces que encontré que ya se habla de que tal vez el universo se expande de forma acelerada
  •  Eso muy pronto 
  • Sí, pero también es porque depende mucho de la medición de la constante de Hubble, que aún necesitaba mejorarse bien cuanto media o sea cuánto era ese valor 
  • Claro 
  • Y eso era por lo general el problema que era, no sé, mucho tiempo atrás el valor era muy alto y decían “ya para justificar este valor necesitamos la constante cosmológica” pero después el valor de la constante bajaba y ya no lo necesitaban y después decían “ya pero no explica esto, la volvemos a necesitar” y después volvía a bajar el valor, o sea cada vez iba siendo más pequeño lo que se medía
  • Igual hay que entender también que las mediciones de distancia que tenían eran malas, tenían malas mediciones de distancia entonces iban a tener un mal valor constante también y se demoraron mucho en resolver el tema de las distancias todavía faltan muchos años 
  • Ya que va pasando después de esto 
  • Más o menos en la misma época como en los 70 y algo, alguien empezó a decir las supernovas no se pueden utilizar para calibrar distancias, para medir distancia,s porque no se pueden usar así nomás porque algo que no dije cuando hable de las supernovas es que las supernovas tienen una variación de luz en el tiempo que es estandarizable. Las supernovas en particular las de tipo 1a, que son una enana que está al lado de otra estrella y entonces la enana explota porque hay transferencia de masa entre la chica y la grande. Si quieren escuchar un poco más de eso creo que hablamos de eso en el origen, en el episodio de los elementos químicos y hablamos de las supernovas un poquito más.
  • Y este tipo de supernovas sube la luz muy rápido y luego desciende lentamente pero siempre tienen la misma forma, entonces como siempre tienen la misma, forma en aquel entonces los astrónomos pensaban “ah sí tienen siempre la misma forma las usamos para medir distancias y las usamos de calibradoras”. Pero fue Pskowski que en los años 70 empezó a decir que en realidad sí, o sea tenían una forma parecida pero había que calibrar eso no podían usarlas para medir distancias sin corregir esas curvas de luz. Pero todavía se demoraron harto entre que lo dijo en la primera persona y que finalmente se empezó a aplicar 
  • Y cuando se comienza a aplicar
  • La relación se llama relación de Pskowski-Phillips porque fue Mark Phillips en el año 1993 publica un artículo donde dice que las supernovas no todas brillan lo mismo y que por eso no son estándar y que hay que corregirlas. Así que finalmente a partir del año 93 que esto se conoce ya como una relación y se empieza a aplicar y ahí es donde finalmente la expansión acelerada como que hace un boom porque en el fondo logra arreglar ciertos problemas que tenían con las relaciones de la ley de Hubble-Lemaître. 
  • Y bueno motivado por esto de poder usar las supernovas para medir distancia, o sea de usarlas como algo que uno puede conocer su forma y poder calcular qué tan lejos se está viendo cuánto cambia su brillo en el tiempo, fue que en el 88 comenzó algo llamado como el Proyecto de Cosmología de Supernova que estaba liberado por Saul Perlmutter.
  • Saul Perlmutter. Supongo que estoy diciendo, no sé si estoy diciendo bien el apellido realmente.
  • Jose yo creo que si nos preocupamos de eso no podríamos grabar ningún episodio nunca más. Podemos aprovechar de disculparnos con todos los apellidos y nombres que diremos mal y que hemos dicho mal
  • Y en este equipo lo que trataban de hacer era usar estas supernovas 1a vienen de esta muerte de enanas blancas para medir la desaceleración de la expansión del universo, eso era lo que ellos querían buscar medir qué tan rápido se estaba desacelerando 
  • Plot Twist 
  • O sea ese era uno de los equipos pero también había otro equipo 
  • Sí el equipo contrincante que se llamaba, el Joselo dijo en español ahora hay que decirlo en español también. Se llamaba el Grupo de Búsqueda de Supernovas a Alto Redshift es el grupo liderado por Brian Schmidt, un astrónomo australiano. ¿Y también querían medir la desaceleración?
  • Sí, también querían medir la desaceleración
  • Las cosas resultaron de otra manera pero estoy segura de que resultaron de una forma que los hace muy felices 
  • Bueno y qué fue lo que pasó
  • Bueno tenemos que decir que además de estos dos grupos estos dos grupos ambos se dedicaban en el fondo a estudiar supernovas lejanas a grandes distancias. Pero cuando tú quieres estudiar la expansión del universo necesitas tanto supernovas cercanas como supernovas lejanas, que necesitas tener cubrir todas las distancias y ahí es donde chile entra en juego. 
  • Había un proyecto que se llama el proyecto Calán-Tololo que estaba liderado por Mario Hamuy, y este proyecto lo que observaba eran supernovas cercanas de tipo 1a y ellos lo que estaban haciendo era medir la constante de hubble en realidad pero sólo con supernovas más cercanas. ¿Por qué se llamaba Calán-Tololo? Porque utilizaban el telescopio Blanco de Cerro Tololo pero además habían muchos investigadores que eran del Observatorio Astronómico Nacional acá en Chile de Cerro Calán entonces se llamaba Calán-Tololo. 
  • Y en el año 96 efectivamente, es cuando ellos entregan cuál es el valor de la constante de hubble para sus supernovas. Esta historia es un poco truculenta, pero yo creo que nos la podemos saltar aquí. Aquí hay una parte truculenta de la historia de cómo estos datos que eran del proyecto Calán-Tololo terminaron en manos, en todas las manos en realidad no sólo en las manos de los colaboradores de Calán-Tololo sino que en todas las manos quedaron, y entonces fueron utilizadas por ambos equipos por el equipo de Perlmutter y por el equipo de Brian Schmidt y eso hizo que ambos equipos llegarán a la conclusión de que el universo se expandía, pero no frenaba se expandía cada vez más rápido, se expandía en forma acelerada 
  • ¿Por qué ambos equipos utilizaron estos datos? Por lo que les estaba recién mencionando, ambos se dedicaban a observar supernovas a alto redshift o sea supernovas lejanas, pero les faltaba toda la parte cercana y el equipo de Mario tenía una súper buena cobertura entonces con esos datos podían cubrir la parte que les faltaba para poder concluir eso si nuestros datos no lo hubiesen podido lograr tampoco
  • Historia truculenta 
  • Siempre de todas las, yo creo que, no lo hemos dicho todavía pero, spoiler todos los premios Nobel tienen una historia truculenta, yo estoy segura. El problema es que no las conocemos, el problema es que no las conocemos. Pero si alguien le interesa yo estoy segura de que hay muchas entrevistas en internet donde pueden conocer la historia truculenta sin que se lo contemos nosotros
  • Bueno yo por lo que estaba viendo cuando comenzaron a ver de que su resultaba mostrarme que el universo se estaba acelerando su expansión, en un principio estuvieron bien escépticos porque esperaban encontrar lo contrario. Y esto es interesante porque esto muestra que, podríamos decir lo común era esperar eso, pero como hemos dicho a través de la historia igual habían indicios de que lo otro igual era posible que igual era posible que el universo se estuviese acelerando en su expansión pero aún no era totalmente acertado, y esto ya es lo que lo materializa mucho más 
  • Claro era evidencia directa en el fondo, tenían una muestra grande. Además dos grupos independientes llegaban a la misma conclusión era un paso gigantesco bueno por algo les dieron el premio Nobel en el año 2011 si no fue porque estaban haciendo nada digamos 
  • Cierto les dieron el Premio Nobel 
  • Sí, le dieron el Premio Nobel a Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess. Adam Riess no lo hemos mencionado hasta el momento pero Adam trabajaba en el equipo de Brian Schmidt y de hecho él es el líder de la publicación sobre la expansión del universo acelerada
  • Claro, el paper lleva su apellido 
  • Claro él es el primer autor
  • Es Riess y compañía
  • Sí Riess y muchas personas
  • Riess y muchas personas, muchas personas. Oye y contamos la historia de la placa o no? 
  • Sí yo creo, contemos la historia de la placa, eso forma parte de nuestra vida
  • Sí pues eso lo vivimos 
  • Bueno este Premio Nobel fue en el año 2011 y tanto Jose como yo estábamos en el Observatorio Astronómico Nacional en 2011. Jose todavía no estaba en el postgrado 
  • No, yo llegué el otro año 
  • Pero yo sí estaba. En todo caso, dieron el premio nobel en 2011 y la placa se demoró. Tú ya estabas cuando le pusieron la placa o no ?
  • Entonces, bueno acabamos de decir que había una y participación importante de un trabajo que se había hecho con gente que estaba en nuestro departamento. Entonces cuando esto sucedió decidieron colocar una placa conmemorativa en una sala del observatorio para reconocer este aporte que había sido mencionado durante la premiación del uso de los Nobel. Entonces estaba todo el mundo muy feliz por supuesto y hubo una ceremonia de colgar la plaquita en la sala. ¿Qué recuerdas tú Jose? 
  • Yo por lo que veo no estaba ahí o no lo recuerdo bien.
  • Yo creo que no, no estuvimos durante la ceremonia de la plaquita, eso era sólo para peces gordos
  • Claro para Vip, para gente Vip. Yo en realidad lo que más recuerdo fue cuando la leí por primera vez la inscripción que había en la placa 
  • ¿Qué fue lo que te llamó la atención? 
  • Bueno porque la placa está escrita por Brian Schmidt, uno de los que ganó el premio nobel y lo que decía era “si éste fuese un mundo justo compartiríamos el reconocimiento” o algo por el estilo decía
  • Sí, parece que Brian Schmidt de hecho no estaba muy contento. Bueno ya lo hemos dicho en algunos otros episodios también cuando hemos hablado de Nobeles. Hay personas que consideran que los Nobeles deberían ser entregados de equipos grandes de personas lamentablemente los Nobeles están dirigidos a investigadores individuales no hay equipos y entonces en este sentido Brian Schmidt consideraba que habían muchas personas que deberían recibir el premio entre ellos Mario Hamuy
  • Bueno también fue durante este tiempo de hecho, fue en estos años que recién se comenzó a hablar de energía oscura porque ahora que ya nos dimos cuenta de que el universo estaba en esta expansión acelerada, ahí finalmente nos dimos cuenta que era necesaria esta constante cosmológica de einstein 
  • Claro, ahí ya no había opción
  • Claro tenía que estar ahí. Y como habíamos dicho antes estaba esta idea de que fuese energía una energía del vacío. No sabemos si es energía del vacío pero sabemos que debería hacer algún tipo de energía que cubra todo el espacio y que mientras el universo se expande esa energía no se disperse. O sea es como un centímetro cúbico de espacio siempre tiene la misma cantidad energía a pesar de que el universo se expanda como que no se desparrama la energía
  • Como si fuera intrínseco 
  • Claro como que va unido al espacio-tiempo a diferencia de la materia que cuando el universo se expande la materia se va desparramando y va quedando separadita. Y ahí fue cuando se comenzó a hablar del modelo cosmológico Lambda-CDM que lambda es la letra con la que denominamos la energía oscura, la constante cosmológica 
  • que es la letra que usó einstein 
  • cierto es la letra que uso Einstein usó la letra lambda
  • Lambda mayúscula 
  • Y CDM significa Cold Dark Matter o materia oscura fría que la otra cosa que también domina en el universo. 
  • Y que no tenemos idea
  • O sea nuestro modelo nuestro modelo de evolución del universo tiene el nombre de dos cosas que no sabemos que son
  • Oh, verdad, no lo había pensado. Lambda-CDM es como los grandes misterios todos unidos
  • Sí es el modelo de las cosas que no sabemos 
  • Sólo falta meterle también que pasa en el centro de un agujero negro y ya
  • Ya y qué pasa qué pasa ahora. Ahora lo que se trata de hacer es tratar de entender por ejemplo si es que esta energía oscura de verdad es una constante cosmológica porque podría ser que no tal vez no sea constante. O sea a lo que me refiero es que tal vez cambia en el tiempo y si cambia en el tiempo los físicos pueden comenzar a inventar teorías desde donde sale esta constante cosmológica que es lo que representa, si es que significa algo no. Porque por ahora la llamamos energía oscura a esta constante pero no sabemos realmente si es que de verdad es una energía o si en realidad es un número que va ahí nomás. De hecho hay gente que cree que es simplemente un número que va al igual que la constante gravitación universal, que en realidad no tiene ninguna, no se puede explicar con otra cosa hay gente que cree eso. Hay otras personas que creen que, no sé, tal vez existen multiversos. ¿Has escuchado esto cierto?
  • Sí, multiversos. Que no hay ninguna evidencia pero son entretenidos de hablar
  • Cierto, pero está esta idea de que si es que existen los multiversos tal vez hay infinitos universos y cada uno tiene una cantidad diferente de energía oscura y justo vivimos en el que tiene la cantidad oscura suficiente para que el universo no se vaya a las pailas. Porque de lo contrario no estaríamos aquí haciendo este capítulo 
  • Es verdad, gracias energía oscura
  • Claro, hay un problema, si es muy pequeña o es muy grande pasan cosas malas 
  • Sí. Igual a dónde va el universo que se expande en forma acelerada? 
  • Cierto. ¿Qué va a pasar? 
  • Piensa en el niño de la película. Nos vamos a quedar solitos
  • Nos vamos a quedar solitos
  • Y vamos a ver un cielo oscuro 
  • Porque lo que va pasando es que mientras el universo se expande, bueno las galaxias se van a ir alejando más y más pero también lo que pasa cuando el universo se expande es que mientras la luz se propaga en este espacio que se expande, la luz también se expande y va perdiendo energía por esta expansión, o sea se va alargando la longitud de onda de la luz a la vez que el universo se expande y cuando llega acá llega ya muy débil la que llega. O sea va a haber algún momento en que van a haber galaxias que van a estar tan lejos que su luz no va a llegar nunca y otra es que va a llegar pero va a llegar muy débil. Entonces no sé, en mucho tiempo más si es que hay alguien vivo en esta galaxia cuando mire al cielo no ver nada más que estrellas nomás pero no galaxias
  • Claro las estrellas de la galaxia 
  • Que triste 
  • Pero es increíble pensar eso que hay cosas que no vemos y nunca vamos a poder ver y que cada vez vamos a ver vamos a ir cada vez teniendo acceso físicamente a menos información del universo, impresionante
  • A menos que, estemos todos equivocados
  • Claro, sí es verdad. Hay gente que dice que es eso. Que en realidad estamos en un lugar especial y que miramos en una dirección especial y que por eso medimos este tipo de cosas que en realidad no es algo que suceda en todas direcciones. Pero yo creo que eso se va a resolver pronto 
  • Sí, pero por ejemplo aún, si es que se lo preguntan, aún hay gente que cree que en realidad no existe ni la energía oscura ni la materia oscura y que está tratando de probarlo. También ha aparecido gente que está diciendo por ejemplo que en realidad energía oscura no existe y que prácticamente deberían devolver el Nobel. No eso en realidad no lo dicen pero seguramente lo piensan
  • Seguro que hay alguien que lo piensa 
  • Sí, pero pasa con todo en realidad. También pasó con LIGO con la detección de ondas gravitacionales, también había gente diciendo “no en realidad descubrieron nada”. Hay que esperar a que pase el tiempo y ver que pa pasando
  • El escepticismo igual me parece sano sobre todo en cosas tan desconocidas como estas creo que es bueno que haya gente como diciendo “oye igual tenemos que ir chequeando de verdad todo” y no a dar las cosas como por sabidas cuando en realidad no las sabemos 
  • Sí, pero dentro de estas cosas de la energía oscura hay una cosa que me da miedo
  • ¿Cuál?
  • Hay algo que tiene un nombre igual de oscuro que energía oscura que se llama energía fantasma, que es una de las cosas que podría hacer la energía oscura. Le pusieron este nombre súper bonito, que te deja igual de confundido. Lo que pasa con esta energía fantasma es que el universo se expande aún más rápido que con una constante cosmológica y eso hace que eventualmente esa expansión sí comienza a afectar a todo. O sea en algún momento una galaxia se vería destruida por la expansión y nosotros también. Hasta la interacción de las partículas comenzaría a verse afectada por la expansión del universo porque es cada vez es tan tan rápida en un momento que todo se separa incluso nosotros
  • Nos vamos a desmembrar 
  • Pero pasa tan rápido que en realidad uno no se daría cuenta
  • Igual faltan seguramente cientos de miles de millones de años así que igual estamos salvados 
  • Sí, pero esa es otra de las cosas que me da susto 
  • Sí igual tengo que decir que la explicación da susto pero el nombre Jose entre energía oscura y energía fantasma es como lo mismo 
  • No hay ninguna diferencia 
  • Bueno, vienen nuevos proyectos que nos van a poder entregar como harta información. Es verdad que hay observaciones que se han hecho generalmente en cierta dirección, pero ahora que existen nuevos proyectos que mapean el cielo se va a poder tener información en muchas más direcciones y poder por ejemplo descartar este tema de que estamos en un lugar especial estamos mirando hacia un lugar especial y eso nos va a poder permitir entender mucho mejor el tema de la expansión acelerada la energía oscura, de qué es, de dónde viene. Y hay muchos proyectos que se dedican sólo a eso a energía oscura que su razón de ser
  • Sí, ojalá averigüen algo, por favor, para poder dormir tranquilo
  • Te quita el sueño Jose? ¿no saber qué es la energía oscura?
  • No, en realidad me quita el sueño pensar de qué es tan rápido que en algún momento todo va a morir eso me quita el sueño cuando lo pienso 
  • Hay que aprovechar todos los días por si acaso 
  • Yo no tengo nada más que agregar
  • Yo tampoco. Sólo que ojalá como dice Jose descubramos cosas pronto y podamos actualizar este episodio, pero yo creo que no va a ser tan pronto lamentablemente 
  • Sí, tal vez no sea muy pronto
  • Y con esto aprovechamos de recordarles que ahora nos pueden ayudar en Patreon y así nos pueden ayudar directamente a que nuestro podcast siga y sea cada día mejor y para eso pueden entrar a www.patreon.com/jugodeciencia 
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  • Esperamos que este capítulo les haya gustado mucho y nos vemos en el próximo. Chao 
  • Chao

[Música]