MATERIA Y ENERGÍA OBSCURA

Integrantes: Alessandra Ciaffaroni Catalina Hidalgo Marcelo Leon Tatiana PeñalozaCurso: 4º Medio CProfesor: Luis Salgado

Introducción• El cosmos parece estar lleno de dos constituyentes invisibles: la materia oscura y la energía oscura, cuya existencia ha sido propuesta solamente sobre la base de sus efectos gravitatorios sobre la materia y energía ordinarias.

• La materia y la energía oscura es uno de los más grandes misterios que existen, una de las cosas más extrañas del universo. No más de un par de años atrás, el WMAP de la NASA realizó uno de los hallazgos más interesantes sobre el cosmos al lograr calcular la edad misma del universo y trazar la curvatura del espacio. Tras varias investigaciones, se supo que apenas el 4,6 % del universo está compuesto por átomos, mientras que un 23,3% es materia oscura y otro 72,1% es energía oscura.

El Origen de la Materia y Energía Oscura

• Esta sustancia ha sido medida indirectamente en todas las galaxias en el Cosmos.

• Los investigadores se dieron cuenta de su existencia porque algo, que no es la fuerza de la gravedad, se encarga de mantener a las galaxias en una rotación regular por el Cosmos.

• Sin esta materia, todas las galaxias, incluyendo la nuestra, estuvieran volando sin rumbo por el espacio.

• También existe el misterio de una energía oscura, cuya función parece ser incrementar la velocidad entre las galaxias, expandiendo al Universo y separando a las galaxias unas de las otras.

Materia Oscura

• Materia oscura se denomina a la materia que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los instrumentos, los medios técnicos actuales, pero cuya existencia se puede deducir a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible.

• Mantiene unida a las estrellas y las galaxias.

Teorías sobre la composición de la materia oscura

• Teoría de los supercúmulos:

• Esta teoría fue propuesta por un matemático y físico de Moscú llamado Yacob Beckenstein. A esta teoría se le conoce como “teoría de los supercúmulos” de Beckenstein.

Teoría machos• La teoría Machos postula que los componentes de

la materia oscura son objetos compactos como estrellas enanas blancas o agujeros negros. Estos últimos tienen la característica de ser invisibles por lo cual guardan alguna relación con la materia oscura.

• Estos objetos son producto de la contracción de las estrellas durante el proceso de su muerte, por lo cual son objeto de constantes investigaciones y en especial los agujeros negros que guardan grandes secretos para el mundo de la física.

• Los agujeros negros son estrellas colapsadas gravitatoriamente cuya masa es de unos quince soles o más. Estas durante su vida se mantienen como cualquier estrella, sin embargo cuando se les comienza a agotar el combustible empiezan sus problemas. Cuando esto ocurre estas estrellas se contraen al punto de desaparecer y transformarse en objetos infinitamente densos, y con un campo gravitatorio también infinito el cual ni siquiera deja escapar la luz.

Teoría de las Wimps• La teoría de las Wimps propone que los constituyentes de la materia oscura son un tipo de partículas exóticas aun no descubiertas. Las siglas Wimps son la abreviación de la frase inglesa “partículas con masa ligeramente interaccionantes” lo que significa que son partículas masivas y por lo tanto más lentas que el Neutrino, y que no interaccionan con la materia ordinaria.

Energía Oscura

• La energía oscura es una forma de energía que estaría presente en todo el espacio. Esta energía oscura estaría produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del Universo.

• La gravedad y la materia oscura desaceleraban la expansión en el espacio, esto comenzó a cambiar debido a que hace 5.000 millones de años el Universo creció lo suficiente como para que la energía oscura comenzara a dispersarse.

En 1998, para explicar la aceleración cósmica, los cosmólogos se enfrentaban a dos posibilidades: o bien el 68 % del Universo está compuesto de un nuevo y exótico componente denominado energía oscura, con características gravitatorias opuestas a la materia ordinaria, o bien la relatividad general debe ser reemplazada por una nueva teoría de la gravedad a escalas cosmológicas.

Diferencia entre materia y energía oscura

• La materia oscura parece tener masa y formar acumulaciones gigantescas. La atracción gravitatoria de estas acumulaciones permite que la materia ordinaria forme las galaxias. • La energía oscura parece no tener masa y distribuirse uniformemente por todo el espacio, donde actúa como una especie de anti-gravedad, una fuerza de repulsión que está desgarrando el universo.

La posibilidad de un Big Crunch•La expansión del Universo va probablemente a continuar eternamente y conducir a una muerte fría de este último. Sin embargo, un segundo caso de figura teórica es el de una expansión que cesa para dejar sitio a una contracción y a un Big Crunch. Este escenario no es de actualidad, ya que la presencia de energía oscura provoca por el momento una aceleración de la expansión, pero la naturaleza de la energía oscura, siendo desconocida, es muy posible que su acción cambie en el futuro.

•La extensión se vuelve contracciónEl ritmo de los acontecimientos depende enormemente del comportamiento de la energía oscura así como del valor exacto de la densidad del Universo. A manera de ilustración, escojamos un ejemplo preciso, el de un Universo donde la energía oscura no tiene influencia sobre la expansión y donde la densidad de materia es igual dos veces la densidad estimada actualmente.

La relatividad general muestra entonces que la expansión sigue durante alrededor de 50 mil millones de años, pero a un ritmo cada vez más bajo. A la edad de 60 mil millones de años, el Universo alcanza su tamaño máximo, entre dos y tres veces su tamaño actual. La radiación fósil, enfriada por la expansión, se encuentra alrededor de un grado del cero absoluto.

Al final de esta época, es la contracción que comienza. El Universo entra en la segunda fase de su existencia, que dura también 60 mil millones de años. Este período se caracteriza por una disminución constante del tamaño y un aumento de la densidad y la temperatura.

Los acontecimientos comienzan a precipitarse al acercamiento del Big Crunch. Así pues, mil millones de años antes del acontecimiento final, los cúmulos de galaxias están tan próximos que comienzan a fusionarse. Las propias galaxias comienzan a interpenetrarse cien millones de años antes del Big Crunch. En esta época, la temperatura media del Universo alcanza 25 grados Celsius.

ConclusiónEn conclusión tenemos que la materia y energía oscura son una parte importante de nuestro universo, tenemos que la materia oscura no es detectable pero se deduce a través de los efectos gravitacionales que produce en la materia visible y que la energía oscura produce cierta presión que genera una aceleración en la expansión del universo.

En cuanto a teorías podemos nombrar las que tratan sobre la composición de la materia oscura (T. Supercumulos, T. Machos, T. Wimps) siendo que ninguna de estas a logrado dar con la composición de la materia oscura, es decir, que esta sigue siendo un total misterio

Bibliografía

http://casanchi.com/fis/particuan01.htm

http://antonioheras.com/el_universo/posibilidad-de-un-big-crunch.htm

http://materiayenergiaoscura.blogspot.com/

http://www.elorigendelhombre.com/materia%20y%20energia%20oscura