HACIA UNA NUEVA FORMA DE ENERGIA: LA QUINTAESENCIA

De las observaciones efectuadas en 1999 por los equipos dirigidos por Saul Perlmutter del Lawrence Berkeley Laboratory y de Brian Schmidt del Austalian Observatory en el telescopio de 4m de diámetro del Observatorio de Cerro Tololo (Chile) de supernovas muy lejanas del tipo Ia, parece desprenderse que el universo se expande aceleradamente.

SUPERNOVAS DE CLASE Ia 

De las supernovas de tipos I y II con sus subclases, las del tipo Ia se consideran como faros de referencia en el Universo. Son estrellas que están terminando su ciclo vital en forma de enanas blancas y que al haber consumido ya todo su hidrógeno sobreviven quemando Helio en un núcleo con gran contenido de Carbono, pero si reciben un aporte de materia del exterior (por ejemplo de una estrella cercana caso de formar parte de un sistema doble), aumentan lógicamente su masa pero esto no puede continuar indefinidamente.

El astrofísico indio S. Chandrasekhar (1910-1995) premio Nobel de física en 1983 demostró que una estrella que ya ha consumido todo su hidrógeno, no puede tener una masa cualquiera, sino que cuando esta alcanza una masa equivalente a 1,44 masas solares es incapaz de soportarse así misma y colapsa.

A los breves segundos del colapso al aumentar la presión y por consiguiente la temperatura, si inicia la fusión del Carbono y la estrella explota en forma de supernova.

LAS SUPERNOVAS Ia COMO FAROS DE REFERENCIA

Cuando estas supernovas explotan, lanzan al espacio una cantidad de masa equivalente a una masa solar y durante unas semanas brillan como mil millones de soles, como toda una galaxia, alcanzando la magnitud absoluta de -19

Al ser estas características tan ajustadas, se pueden tomar como referencia sea cual sea la galaxia que las observemos y por lo tanto si las observamos en galaxias muy lejanas su desplazamiento hacia el rojo será importante y como que la distancia y el desplazamiento al rojo dependen de la geometría del Universo podremos conocer mediante ajustadas mediciones el comportamiento actual del mismo.

LA QUINTAESENCIA

Si el Universo se expande aceleradamente ¿qué ocasiona esta aceleración?. R. Caldwell y R. Dave de la universidad de Pensylvania y P. Steinhard de la universidad de Princeton, postulan que aparte de la materia convencional y la oscura, la mitad del contenido del Universo esta formada por "energía oscura", omnipresente, pero con la curiosa propiedad de que su gravedad es repulsiva. A este tpo de energía la han denominado "quintaesencia" ( en alusión al quinto elemento de la filosofía griega).

Por nuestra experiencia diaria con la materia común, nos resulta harto dificil imaginarnos una repulsión gravitatoria.

La ley de la gravedad de Einstein nos dice que el signo de la fuerza gravitatoria se obtiene por la combinación de los signos algebráicos de la densidad total de la energía (masa-energía) más tres veces la presión. Si la presión es positiva como es el caso de la radiación y es positiva la energía equivalente de la materia ordinaria más la oscura, el signo total es positivo, luego la gravitación es atractiva. Ahora bien si la presión fuese suficientemente negativa, la combinación total podría ser negativa y consecuentemente la gravitación repulsiva.

Que forma puede adoptar esta energía, los autores han tomado la idea de la cosmología inflacionaria ya que en los modelos más sencillos proponen un campo cuántico cuya energía es como una especie de "energía de vacio" constante, (recordemos que en el modelo inflacionario la energía de vacio es repulsiva), pero con un comportamiento no tan acusado. De hecho si la energia oscura es energía de vacio, la historia cósmica esta ya terminada, la aceleración no permitirá la formación de nada más, expandiéndose todo el universo hacia la más fría oscuridad, pero si la energía oscura es quintaesencia, el universo se expandirá con moderada aceleración o degenerando formando nuevos tipos de materia que podrán repoblar el universo.