10 enigmas y 10 datos increíbles: El cosmos nunca volverá a ser el mismo si lee este artículo
En algo tan vasto como el universo, hay tantos cuerpos celestes como granos de arena en todas las playas de nuestra Tierra. Tan enorme es que, tarde o temprano, uno empieza a tener preguntas, dudas y fantasías inquietantes. ¿Realmente estamos solos, o existen en algún lugar remoto estas criaturas míticas que llamamos alienígenas? ¿Qué pasa si todo lo que conocemos, todo nuestro universo, solo es una gota en un 'océano' mucho más grande y desconocido? ¿Podríamos alguna vez abandonar el Planeta Azul para instalarnos en otro del sinfín de planetas?
A continuación, les presentamos algunos de los misterios y teorías más impresionantes sobre el espacio exterior, y explicamos algunos datos y fenómenos que quizás no todos conozcan.
El universo se expande y cada vez más rápido... ¿Cómo acabará?
El universo, como objeto de la cosmología, supone la totalidad del espacio y del tiempo; de toda la materia, la energía y el impulso, así como de las leyes que los gobiernan. Tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de tiempo (aunque, como veremos más adelante, podría tener dimensiones adicionales).
La teoría prevaleciente sobre el inicio del universo, la de la Gran Explosión (o Big Bang), supone que experimentó un rápido periodo de inflación cósmica, después de lo cual se expandió y se hizo estable, más frío y menos denso. Tiene una edad de unos 13.800 millones de años y al menos 93.000 millones de años luz de extensión. Se está expandiendo a un ritmo acelerado.
Es más, este año los investigadores de la NASA han descubierto que el universo se está expandiendo entre un 5% y un 9% más rápido de lo esperado, a una velocidad de 73,2 km/s por megapársec (un megapársec equivale a 3,26 millones de años luz).
Una paradoja es que si el movimiento de las galaxias sigue acelerándose, con el tiempo su velocidad superará a la de la luz, por lo que, según los investigadores, es posible que en el futuro ya no podremos 'ver' tantas galaxias debido a que la señal superlumínica será imposible.
En el contexto de esta expansión acelerada, ¿qué futuro le espera al universo? Existen tres teorías científicas al respecto:
Lo positivo es que según otra teoría, la del Gran Rebote, después podría suceder una nueva Gran Explosión y este proceso podría repetirse eternamente.
El universo es tan grande... ¿Y si hay otros?
Si nuestro universo y su destino es un misterio, una incógnita aún mayor de la ciencia —y una idea ampliamente utilizada en la ciencia ficción— es la posibilidad de que existan muchos universos más dentro del llamado 'multiverso': concepto que se acuñó en las teorías cosmológicas de hace más de un siglo de la mano del psicólogo William James.
Hay varias hipótesis sobre cómo sería la estructura del multiverso, la naturaleza de cada universo dentro de ella y la relación entre los diversos universos que lo constituyen.
Mientras tanto, muchos científicos rechazan la idea como tal, explicando que se trata de una especulación. Sea como fuere, se trata de un misterio muy difícil de demostrar a menos que podamos viajar hasta estos 'mundos paralelos', una tarea difícil teniendo en cuenta la expansión de nuestro propio universo.
Sin embargo, los científicos no dejan de intentarlo. En este sentido, uno de los experimentos más relevantes tuvo lugar en 2013, cuando, al estudiar las imágenes proporcionadas por el sofisticado telescopio Planck, los especialistas Laura Mersini-Houghton y Richard Holman concluyeron que nuestro universo no está solo, sino que podría estar rodeado de un sinfín de universos formando un enorme multiverso.
Sabemos tan poco de los agujeros negros... ¿Y si son portales a otros universos?
Si existen mundos paralelos, ¿hay manera de viajar hacia ellos? ¿Quizá exista alguna especie de portales hacia otros universos? Estas preguntas nos llevan a otro gran misterio cósmico: los agujeros negros.
Por ahora los astrónomos no conocen ningún elemento tan extraño como un agujero negro, uno de problemas más importantes de la física que determina la correlación entre el pasado, el presente y el futuro.
Se trata de unos objetos cósmicos muy compactos, pues concentran una mayor cantidad de materia en menos espacio que ningún otro objeto del universo.
Por lo tanto, tienen una gravedad tan fuerte que nada puede salir de los límites gravitatorios de un agujero negro: ni la materia ni la luz. Se tragan todo lo que se acerque demasiado y crecen absorbiendo gas, polvo, estrellas y otros agujeros más pequeños.
Los astrofísicos creen que estos nacen de estrellas moribundas con una masa equivalente a la de entre 3 y 20 soles, mientras que la masa de los agujeros negros en los centros de las galaxias puede superar entre 10.000 y 18.000 millones de veces la masa del Sol.
Hasta el momento se conocen agujeros negros de dos tamaños: los de masa estelar, formados después de gigantescas explosiones de estrellas muy masivas, y los supermasivos, que a menudo se encuentran en el centro de las galaxias. La masa de los supermasivos varía desde varios millones a miles de millones de veces la masa del Sol.
En el 2014 se descubrió el Sagitario A*, un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, con una masa de cuatro millones de soles, capaz de devorar estrellas y planetas. Por el momento no se sabe cómo se forman estos colosos, pero existe la teoría de que se originan a partir de la fusión de muchos agujeros negros de masa intermedia.
Existen muchos misterios en torno a los agujeros negros. Volviendo al tema del multiverso, una de las últimas teorías, la del multiverso brana, sugiere que existen no 3, sino 9 dimensiones, y los agujeros negros podrían ser la clave para alcanzarlas, con lo cual serían portales a universos paralelos. Actualmente, los investigadores del Gran Colisionador de Hadrones están buscando evidencias de si los agujeros negros son portales a otros mundos.
La energía oscura impregna todo el cosmos... ¿Qué es lo que hace con él?
Uno de los misterios más grandes del universo y algo que realmente sorprende a los científicos es la energía oscura.
Y es que, según los datos de la nave espacial Planck, el universo visible de las estrellas, los planetas y los gases representa alrededor del 4,9% del cosmos, mientras que la energía oscura constituye el 68,3% del mismo. El 26,8% restante corresponde a la materia oscura.
De este modo, la energía oscura parece impregnar todo el cosmos. Es esta enigmática fuerza cósmica la que se opone a la gravedad y, supuestamente, acelera la expansión del universo, alejando a las galaxias entre sí a cada vez mayor velocidad.
¿Qué hubiera pasado si el firmamento nocturno no fuera protagonizado por la Luna, sino por otros cuerpos de nuestro sistema solar? El artista Ron Miller nos da la respuesta. En su interesante serie de obras el artista cambió la típica estampa de la Luna en el cielo por otros planetas de nuestro sistema solar con la ayuda de un editor gráfico. Durante la simulación Miller tuvo en cuenta la distancia de la Tierra al satélite, la composición química y el color de la superficie del planeta y sus dimensiones naturales.
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Su naturaleza exacta es un tema de especulación, pues nunca ha sido detectada o medida. Se sabe que es muy homogénea, no muy densa y que no interactúa con ninguna de las fuerzas fundamentales, excepto con la gravedad.
La teoría de la energía oscura tiene escépticos. Algunos de ellos sostienen que la expansión acelerada del universo es una ilusión causada por el movimiento de la Tierra en relación con el resto del cosmos, mientras que otros sugieren que, probablemente, sea una deficiente comprensión de la gravedad la responsable de la aceleración y no tanto la energía oscura.
En 2012, tras un estudio de dos años, científicos de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido), y de la Universidad LMU de Múnich (Alemania) concluyeron que la probabilidad de la existencia de la energía oscura es de un 99,996%.
Ahora bien, ya que existe, el gran objetivo del siglo XXI es entender en qué consiste esta misteriosa fuerza que 'mueve' el universo.
La materia oscura es un 27% del cosmos... ¿De qué está hecha?
La materia oscura, que representa casi un 27% del cosmos, tiene influencia gravitatoria en las galaxias y la estrellas, es invisible para el ojo humano e indetectable para los instrumentos de medición modernos.
De esta manera, a pesar de evidentes resultados y pruebas de su existencia, la naturaleza física de la materia oscura sigue siendo una 'terra incógnita' para los científicos. Sabemos que existe, pero se desconoce totalmente de qué está hecha o incluso de si se trata de un tipo de sustancia o de toda una clase de diferentes tipos de sustancias.
Por ese motivo existen varias teorías sobre cómo es la materia oscura. Por ejemplo, un estudio realizado en 2015 por el investigador estadounidense Gary Prézeau, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, propuso la existencia de largos filamentos de materia oscura, parecidos a 'pelos', alrededor de la Tierra.
Juntas, la energía oscura y la materia oscura representan el 95% del universo. De esta manera, no sabemos de qué se compone la mayor parte del universo, y lo que conocemos y comprendemos solo constituye un 5% de él.
La gravedad moldea el universo... ¿Pero por qué es tan débil?
Comparando con la energía oscura, la gravedad es algo que creemos conocer y entender. Sin embargo, de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, es la más misteriosa y menos comprendida.
Para empezar, es enormemente más débil que las otras tres fuerzas fundamentales (la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética): un simple imán es capaz de superar la gravedad de un planeta entero. No obstante, a pesar de ser tan leve, es la única de las fuerzas fundamentales de la naturaleza que funciona a gran escala en el universo, moldeándolo a su antojo.
Un detalle curioso es que aún no se ha hallado el graviton, la hipotética partícula subatómica, responsable de proporcionar la gravedad. Algunos creen que podría encontrarse en otra dimensión oculta, y que la gravedad reside en esta dimensión desconocida. Esto podría explicar su 'debilidad': quizás es tan fuerte como las demás fuerzas, pero su fuerza se filtra en otras dimensiones.
Otro dato desconcertante es que se trata de la única fuerza que no tiene reacción opuesta: la gravedad solo atrae, a diferencia, por ejemplo, de la fuerza electromagnética, que puede atraer o repeler.
Los científicos llevan décadas buscando extraterrestres... ¿Dónde se esconden?
Más allá de la teorías informales y paracientíficas, la posibilidad de la existencia de la vida extraterrestre es un tema que ocupa las mentes de los investigadores de todo el mundo.
En cuanto al origen de la vida extraterrestre, si es que existe, hay dos principales hipótesis, que por cierto, no son mutuamente excluyentes. Una de ellas sugiere que puede haber surgido, de forma independiente, en diferentes lugares del universo. Otra hipótesis alternativa, que se llama panspermia o exogénesis, sostiene que la vida puede tener su origen en cualquier parte del universo, extendiéndose posteriormente a otros planetas habitables.
Respecto a las formas de vida extraterrestre, las teorías y especulaciones varían de la simplicidad de las bacterias a seres más avanzados que los humanos.
Sin embargo, de momento la posibilidad de encontrar vida extraterrestre en algún lugar del universo no deja de ser teórica, y todas las afirmaciones acerca de la misma son objeto de debate.
Por ahora, la principal esperanza de los científicos son los exoplanetas de otros sistemas estelares, donde las condiciones puede ser comparables a las de la Tierra. Para buscarlos, la NASA puso en órbita en 2009 la Sonda Kepler, que desde entonces ha encontrado más de 1.000 candidatos a planetas habitables. Ahora bien, el problema es viajar hacia ellos.
El viaje interestelar es tan verosímil en las películas... ¿Será posible en la vida real?
El viaje interestelar ha sido retratado tantas veces como algo muy real por los escritores y cineastas de ciencia ficción, que podríamos pensar que ya casi lo tenemos en nuestras manos. Sin embargo, aún nos quedan limitaciones técnicas por superar —como las leyes de la física, por ejemplo— antes de que podamos empezar a colonizar nuevos mundos más allá de nuestro sistema solar y de la galaxia.
Sin embargo, la comunidad científica no se da por vencida, con varias nuevas iniciativas para llevarnos un poco más cerca del viaje a otras galaxias, como la fundación Tau Cero, los proyectos Icarus o el Breakthrough Starshot.
El descubrimiento en agosto del exoplaneta Próxima-B, que tiene dimensiones similares a la Tierra y se encuentra a una distancia adecuada de su sol como para permitir la presencia de agua en su superficie y albergar vida, ha dado nuevas esperanzas acerca de visitar un día un mundo extraño. El planeta gira alrededor de la pequeña estrella Próxima Centauri, situada a 4,25 años luz de distancia de la Tierra, siendo la estrella más cercana a nuestro planeta después del Sol.
Sin embargo, uno de los mayores problemas aquí sigue siendo la distancia: incluso a las velocidades más rápidas de nuestra tecnología actual, un viaje para ver a Próxima-B llevaría alrededor de 18.000 años.
Para solucionar este problema, el pasado mes de abril el famoso astrofísico Stephen Hawking, el director de Facebook, Mark Zuckerberg, y el multimillonario ruso Yuri Milner, anunciaron el proyecto revolucionario de 100 millones de dólares, el Breakthrough Starshot: planean lanzar en los próximos 20 años miles de naves espaciales miniaturizadas rumbo al sistema estelar Alfa Centauri con el fin de alcanzar un planeta habitado por vida alienígena.
La idea es que los vehículos serán equipados con unas especies de 'velas solares' y serán impulsados por rayos láser. Estas naves espaciales miniaturizadas se dirigirán a Alfa Centauri a una velocidad de 161 millones de kilómetros por hora y, si lograran alcanzar un cuerpo celeste en el sistema Alfa Centauri y realizar fotos, la imagen tardaría 4 años en regresar a la Tierra.
Sin embargo, aunque las noticias sean buenas, nos enfrentaremos a la siguiente y más difícil etapa del viaje interestelar: trasladar allí a las personas. Aquí, otra vez tendremos el problema de la velocidad y además, el de cómo sobrevivir en un viaje interestelar sin morirnos de hambre, deshidratación o sofocación. ¿Entonces, podremos o no viajar a otros sistemas estelares? Probablemente quienes leen este artículo nunca lo sabrán, pero en el largo plazo, hay motivos para el optimismo.
Marte se parece tanto a la Tierra... ¿Nos esconden que una vez fue habitable?
Mientras que la posibilidad de viajar a otros universos no deja de inquietar a las mentes más inteligentes de todo el mundo, algunos se centran en el estudio de algo más cercano, pues estiman que no necesitamos ir más allá de nuestro propio sistema solar para buscar la vida en otros planetas.
En ese sentido, desde hace mucho tiempo la colonización del Planeta Rojo por los seres humanos ha sido un tema de especulaciones y de estudios serios, pues las condiciones de la superficie y la disponibilidad de agua hacen que Marte sea posiblemente el planeta más hospitalario en el sistema solar aparte de la Tierra.
De hecho, hay muchos teóricos de la conspiración que afirman que la NASA esconde pruebas de la existencia de vida extraterrestre en Marte. Además, han ido apareciendo fotos que pretendían aportar pruebas de que en la antigüedad en el planeta rojo existía una civilización, tales como la famosa 'cara' en Marte; las pirámides en Marte, o la imagen de un 'gorila marciano'.
Si bien los científicos han desacreditado estas fotos, admiten creer, por ejemplo, que océanos líquidos cubrieron alguna vez la superficie de Marte antes de que su campo magnético desapareciera. Entonces, ¿es posible que alguna vez haya existido vida en nuestro planeta vecino? Las actuales misiones a Marte esperan encontrar respuestas a esta pregunta.
El espacio es mudo... ¿O no?
En las películas nos presentan impactantes escenas con un ensordecedor ruido de una explosión en el espacio exterior, o los zumbidos de las naves de 'Star Wars', similares a los de un bólido de Fórmula 1. Pero en el espacio no se puede escuchar ningún sonido, debido a que estos se propagan a través de la vibración de átomos y moléculas en un medio tal como el aire o el agua. En el espacio exterior, donde no hay aire, el sonido no tiene forma de propagarse.
Con lo cual, todos los eventos, incluyendo aquellos masivos como una colisión de asteroides, erupciones solares o explosiones de estrellas se realizan en un silencio absoluto.
Sin embargo, los radiotelescopios son capaces de captar las ondas sonoras procedentes de los objetos espaciales y traducirlas en un sonido apto para el oído humano.
Los extraños y maravillosos sonidos del sistema solar e incluso de más lejos se pueden escuchar, por ejemplo, en la NASA, o en la de la Agencia Espacial Europea.
También la agencia espacial rusa Roscosmos ha registrado con radiotelescopios 'la melodía del universo'. El video publicado en la cadena oficial de Roscosmos en YouTube nos permite apreciar cómo suenan, en orden consecutivo, un pulsar, la magnetosfera de Ganímedes (satélite de Júpiter), la aurora polar, un agujero negro, el sol, la magnetosfera de Júpiter y el espacio interestelar.
Para concluir, hay tantos misterios en el cosmos como estrellas en el cielo nocturno, y su lista se expande al igual que lo hace nuestro universo: cuanto más nos sumergimos en los secretos espaciales, más preguntas surgen.
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