Como fín del ciclo de conferencias de Astrofísica y Cosmología organizado por la Fundación BBVA el Profesor Konrad Kuijken director científico del observatorio de Leiden nos ha obsequiado con una excelente presentación acerca del estudio de la distribución de la materia y la energía oscura.
Antes de llegar a la sede de la fundación, en el palacio del marqués de Salamanca en recoletos 10, pasamos por delante del edificio de correos que luce un esplendoroso derroche en iluminación absolutamente innecesaria.
Hace unos 100 años Slipher y Hubble determinaron la expansión del Universo hacia esa misma época se publica la teoría de la relatividad general, también Georges Lemaitre enunciaba su visión de un universo dynámico.
Nos gusta la forma que tiene de presentar los temas, incluso hace algunos cálculos de orden de magnitud utilizando matemáticas no más avanzadas que la cuenta de la vieja que nos parecen de lo más acertado y original. Si la velocidad de expasión es de 30.000 km/s a una distancia de 500 Mpc (Mega Parsec) entonces la edad del universo es de unos 13.000 M años.
Al mismo tiempo hace alguna comparación muy interesante, un problema en astronomía es fijar los órdenes de magnitud dado que las escalas escapan a nuestra compresión acostumbrada a las dimensiones cotidianas. Pone como ejemplo que la edad del universo 13.700.000.000 años es unas tres veces la edad de nuestro Sol.
Cuando miramos más lejos estamos mirando atrás en el tiempo y vem,os un universo más joven, lo más antiguo que vemos es el mapa de radiación cósmica de fondo de una homogeneidad extrema. Las pequeñas fluctuaciones dan lugar a inestabilidades gravitatorias (the richer gets richer) que dan lugar a las estructuras que se observan en la distribución a gran escala de la materia actualmente como burbujas de jabón. Las estructuras observadas solo se pueden explicar introduciendo el concepto de materia oscura.
Una lección de humildad, del 100% del contenido del Universo el 5% se debe a la materia ordinaria que observamos, otro 23% se atribuye a materia oscura y el 72% a energía oscura, solo comprendemos el 5% del contenido del Universo.
El ángulo de deflexión de la luz por una masa gravitatoria según la relatividad genberal es 4GM/rc^2, el doble de lo que predecía la teoría de Newton. La medida de la deflexión de la luz nos informa por lo tanto sobre la distribución de masas. El grado de deflexión de la luz en cosmología es del orden de 3 minutos de arco, 1/10 del diámtero de la Luna, es una desviación importante. Hay ejemplos de lentes gravitatorias muy aparentes como el caso del cúmulo Abell 2218. Hay muchas dificultades en las medidas las galaxias son muy débiles y son pequeñas, la luz se ve afectada en su viaje de millones de años por el espacio, en el último microsegundo se ve afectada por la atmósfera, en el último nano segundo por el telescopio y en el último pico segundo por el propio detector.
También se miden las formas de las galaxias, las deformaciones que tienen indican el grado de distorsión de su luz por efecto de masas gravitatorias interpuestas en su camino. Haciendo la media de las formas de muchas galaxias se pueden hallar los efectos de forma precisa.
Hay una serie de proyectos dirigidos al estudio cosmológico en este sentido, como el KIDS (Kilo degree survey) que comenzó sus operaciones en el pasado 15 de octubre, el telescopio ubicado en el observatorio Paranal en Atacama, Chile, está equipado con una cámara OMEGA de 300 M pixels, su objetivo es la elaboración de una survey de distribución de materia en 9 colores y como ha ido creciendo, determinar la historia de la expansión por medio de las lentes gravitacionales y aprender la física de la materia y la energía oscura. Otros experimentos para el futuro incluyen el EUCLID un observatorio en órbitra que disfrutaría de una calidad de imagen ultra, la ESA tendría previsto su lanzamiento para 2019 y su objetivo el mapa de la geometría del Universo, para estos efectos la experiencia KIDS supone un buen piloto.
