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lunes, 20 de octubre de 2014

LA TEORÍA DE LA GRAVEDAD EXTENDIDA Y EL BESTIARIO CÖSMICO, Norma Ávila Jiménez

 
Norma Ávila Jiménez
Infografía: Mariana Espinosa y Jaime Ramos. Fuente: www.dgcs.unam.mx
EEl libro de los seres imaginarios, Jorge Luis Borges relata cómo aquella bestia de pelo negro y brillante que se refugia en los bosques emite cantos gloriosos siempre y cuando no la vean; cuenta acerca del pez resplandeciente que habita el fondo de los espejos y sobre el ave Fénix, imagen de la resurrección, entre otros seres que forman un bestiario fantástico. Aunque éstos pertenecen al mundo de lo irreal, de alguna manera remiten, por el asombro que ocasionan, a los conceptos y teorías que en las últimas décadas se manejan en la física moderna: los multiversos, la materia y la energía oscuras, la teoría de cuerdas, las ondas gravitacionales y los agujeros de gusano. Sus características, tan especiales y sorprendentes, los hacen conformar un bestiario cósmico, fuente de inspiración de grupos de científicos que trabajan para comprobarlos. A esa lista cósmica cabe agregar la reciente Teoría de la Gravedad Extendida.
¿No hay materia oscura?
Para explicar la teoría citada, el doctor Sergio Mendoza Ramos, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM(IAUNAM), primero se refiere a las observaciones que el astrónomo Fritz Zwicky realizó en 1933 del cúmulo de galaxias Coma. Zwicky se dio cuenta de la falta de equilibrio entre la masa total de las galaxias y su fuerza centrífuga (que aparentemente tiende a alejar a los cuerpos del centro). “Lo que observó es similar a ver a unos niños jugando en los volantines: lo normal es que, quien no se sujete fuerte, salga volando. Sin embargo, por alguna razón, esos niños, aunque no se agarren fuerte, siguen dando vueltas. Para su sorpresa, Zwicky vio que estas galaxias no se separaban del cúmulo aunque les faltara masa.” A la materia invisible presente en esas galaxias, que sólo se detectó por sus efectos gravitacionales, se le ha denominado materia oscura y ocupa el veintiuno por ciento del Universo.

Sergio Mendoza Ramos y Xavier Hernández Doring.
Fuente: dgcs.unam.mx
Cuatro décadas después, la astrónoma Vera Rubin, al observar cómo rotan las estrellas alrededor de una galaxia espiral, registró que las lejanas al centro de la galaxia se mueven tan rápido como las cercanas. Eso fue inesperado, ya que la masa visible de la galaxia no tiene la suficiente fuerza de gravedad para mantener a las estrellas lejanas girando tan rápido como las cercanas. “En lugar de proponer una materia indetectable, exótica u oscura, el fluido oculto propuesto por Descartes o el éter aristotélico, Rubin consultó la relación Tully-Fisher. Ésta señala que la fuerza centrífuga, dependiente de la velocidad de rotación y de la gravitación –dependiente de la masa–, están equilibradas, por lo tanto, la velocidad de las galaxias –y de las estrellas en éstas–, en algún momento llega a ser constante.”
La Ley de la Gravedad de Newton –basada en la Tercera Ley de Kepler–, postula que en el Sistema Solar los planetas más cercanos al Sol se mueven más rápido que los alejados de nuestra estrella. El descubrimiento de la astrónoma demostró los límites de la ley newtoniana, aplicable sólo a objetos cercanos. “La gravedad entonces tiene escalas, no actúa igual a cualquier distancia”, asegura Mendoza Ramos.
La Teoría de la Gravitación Extendida
Si no hay materia extraña que mantenga a las galaxias unidas dentro de un cúmulo y a las estrellas girando alrededor de su centro, ¿es posible estructurar una teoría de la gravedad modificada, compatible con lo propuesto por Newton y Einstein –con su planteamiento del espacio-tiempo que se curva por la fuerza de gravedad? Esa es la apuesta de Sergio Mendoza Ramos, Xavier Hernández Doring y otros expertos delIAUNAM: basada en la relación Tully-Fisher, la denominan Teoría de la Gravitación Extendida.
“A nadie le gusta modificar cosas: en el siglo XVIII no les gustaba la ley de Newton, tardaron en aceptarla; la teoría de Einstein fue aceptada hasta que se comprobó que la luz emitida por una estrella se curva al pasar junto a otro objeto celeste debido a la fuerza de gravedad, durante el eclipse de Sol de 1919.”
En cuanto a su propuesta, Mendoza Ramos asegura haber obtenido buenos resultados cuando la han puesto en práctica. Un ejemplo es la investigación que Xavier Hernández Doring y Christine Allen Kitchener –también astrónoma del IAUNAM– realizaron a partir de los catálogos de estrellas binarias. Analizaron las velocidades de rotación de los pares de estrellas y observaron que si están muy juntas, su movimiento sigue lo señalado por Kepler y Newton, pero cuando se desplazan por órbitas abiertas no siguen esos parámetros. “Entonces, la Ley de la Gravitación Universal tiene que modificarse en esos sistemas binarios y no necesariamente agregando materia oscura invisible, cuya existencia no se ha podido comprobar.”
La Teoría de la Gravitación Extendida también la han aplicado para estudiar la distribución de la luz y las velocidades de los objetos que conforman el Sistema Solar, así como de varios cúmulos de galaxias.
¿Tampoco hay energía oscura?
En 1998, astrónomos de Australia y Estados Unidos plantearon la existencia de la energía oscura, considerada como una materia exótica que está acelerando la expansión del Universo. Según estos investigadores, ocupa setenta por ciento del Cosmos, es invisible y sólo ha podido detectarse por sus efectos de repulsión (que repele). Ante ese planteamiento y en defensa de la Teoría de la Gravitación Extendida, en información publicada en la página web Cosmonoticias, Xavier Hernández cuestionó que se gasten millones de dólares en querer detectar a la energía oscura “y no aparece”. Además del grupo mexicano, otros en España, Italia, Sudáfrica, Israel y Francia trabajan en la teoría citada.
En la época del esplendor barroco, varios artistas representaron la alegoría de la verdad revelada con el paso del tiempo. ¿Qué conceptos o teorías del bestiario cósmico prevalecerán?

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