Opinión del CNRS sobre el investigador Jean-Pierre Petit
En este dossier, publicado en su boletín, el CNRS expresa su opinión sobre los trabajos de astrofísica y cosmología de Jean-Pierre Petit
8 de marzo de 2005
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| En 1998, el terremoto llegó, cuenta Pierre Astier, del Laboratorio de Física Nuclear y Altas Energías: la expansión del Universo se acelera bajo la influencia de una misteriosa | energía oscura | . Esta representaría alrededor del 70 % del cosmos. Y se desconoce su composición. Hasta entonces, se sabía, dentro del marco de la teoría del Big Bang y a la luz de la relatividad general de Albert Einstein, que el Universo se expandía de forma regular bajo la impulso de una "explosión" inicial. A partir de entonces, el trabajo de los investigadores se reducía a catalogar el contenido del cosmos para "pesarlo" y determinar si la expansión podría detenerse, bajo la influencia | de la gravedad. Pero hace siete años, las ideas se vieron revolucionadas. Dos equipos independientes entraron en escena: El Supernovae Cosmologic Project y la High z Supernova search team. Observaron aproximadamente cincuenta explosiones de estrellas lejanas (distribuidas entre 1 y 6 mil millones de años |
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luz). asimiladas a supernovas de tipo Ia, es decir, a explosiones nucleares naturales. Estos fenómenos raros son bautizados como "velas de referencia", ya que su luminosidad absoluta y se sabe
La observación de supernovas lejanas de tipo Ia (aquí SN1994D, en la parte inferior y a la izquierda de la imagen, permitió a los astrofísicos comprobar que el universo se aceleraba
determinar su distancia por dos métodos diferentes. Sin embargo, durante las observaciones de 1998, las supernovas más lejanas tenían una luz más débil de la esperada en un universo cuya expansión se debía únicamente a la materia. En ese momento, una conclusión se impone. La aparente debilidad de la luminosidad se explica por la lejanía del astro. Su galaxia anfitriona se encuentra a una distancia mayor de lo que se pensaba. Por lo tanto, el Universo debe haberse expandido más rápido de lo previsto. Para explicar el fenómeno, es necesario inventar una misteriosa energía oscura que da un impulso a la expansión. ¿Esta descubrimiento iba a sacudir la teoría del Big Bang? "En absoluto. Revive el interés y le da sabor", tranquiliza Pierre Astier.
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1998, dos confirmaciones de la aceleración han venido a reforzar la hipótesis. Y "los últimos resultados indican que este régimen de expansión ha prevalecido durante aproximadamente cuatro o cinco mil millones de años, es decir, el 35 % de la historia del Universo", indica el físico, que pertenece al grupo de investigación creado por Reynald Pain, el único francés que participó en la aventura del Supernova Cosmology Project estadounidense. Los investigadores franceses ahora utilizan varios telescopios, entre ellos el Canada-France-Hawaii y el Very Large Telescope europeo de Chile. La búsqueda de supernovas lejanas se ha convertido en un desafío importante para estos instrumentos de observación. La ambición? "Descubrir cientos", se anima Pierre Astier. Esto es ineludible si se quiere estimar cómo ha evolucionado la aceleración de la expansión en el pasado. Algunos físicos ven en esta fuerza repulsiva la firma de lo que llaman "energía del vacío".
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Desde 1998, dos confirmaciones de la aceleración han venido a reforzar la hipótesis. Y "los últimos resultados indican que este régimen de expansión ha prevalecido durante aproximadamente cuatro o cinco mil millones de años, es decir, el 35 % de la historia del Universo", indica el físico, que pertenece al grupo de investigación creado por Reynald Pain, el único francés que participó en la aventura del Supernova Cosmology Project estadounidense. Los investigadores franceses ahora utilizan varios telescopios, entre ellos el Canada-France-Hawaii y el Very Large Telescope europeo de Chile. La búsqueda de supernovas lejanas se ha convertido en un desafío importante para estos instrumentos de observación. La ambición? "Descubrir cientos", se anima Pierre Astier. Esto es ineludible si se quiere estimar cómo ha evolucionado la aceleración de la expansión en el pasado. Algunos físicos ven en esta fuerza repulsiva la firma de lo que llaman "energía del vacío".
ella refleja la increíble actividad cuántica del cosmos a pequeña escala. Explicaciones los científicos ven el vacío - "lo que queda cuando se quita todo" - como un medio extraño. El vacío absoluto no existe. Constantemente aparecen partículas y antipartículas virtuales. Estos objetos se crean y se destruyen inmediatamente. A ellos se les asocia una energía irreducible que se llama "nivel fundamental" o, más sencillamente, "energía del vacío". Y, según una experiencia propuesta en 1948 por el holandés Hendrick Casimir, la energía del vacío se comporta como una presión. Una fuerza de repulsión. De ahí la idea de identificarla con la energía oscura, que parece "romper" el Universo.
ella refleja la increíble actividad cuántica del cosmos a pequeña escala. Explicaciones los científicos ven el vacío - "lo que queda cuando se quita todo" - como un medio extraño. El vacío absoluto no existe. Constantemente aparecen partículas y antipartículas virtuales. Estos objetos se crean y se destruyen inmediatamente. A ellos se les asocia una energía irreducible que se llama "nivel fundamental" o, más sencillamente, "energía del vacío". Y, según una experiencia propuesta en 1948 por el holandés Hendrick Casimir, la energía del vacío se comporta como una presión. Una fuerza de repulsión. De ahí la idea de identificarla con la energía oscura, que parece "romper" el Universo.
para otros, si la energía oscura evoluciona con el tiempo, podría corresponder a todo un zoológico de objetos exóticos constituyendo la quintaesencia o "quinta esencia", junto con las cuatro fuerzas fundamentales (ver página 28). Se entenderá, el destino de todo el cosmos está en juego. Se hace urgente aclarar las ambigüedades. Con los proyectos en curso, el equipo francés pretende detectar 600 nuevas supernovas en cinco años. Por su parte, el telescopio espacial Hubble descubrió dieciséis supernovas en 2003. ¡Que gane el mejor en la búsqueda de la energía oscura!
Frédéric Guérin
CONTACTO
Pierre Astier, astier
in2p3.fr
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| parte, la observación de la rotación de las galaxias ha confirmado la presencia de un halo de materia oscura diez veces más masivo que las estrellas. Por otro lado, los cúmulos contienen un gas caliente a millones de grados. Las mediciones en rayos X de los satélites Chandra (NASA y XMM (Europa) apuntan aquí a una cantidad de materia oscura cien veces más importante que la materia visible,.. Finalmente, otro instrumento ha demostrado su eficacia recientemente. Las lentes gravitacionales, estos espejismos naturales predichos por la relatividad, proporcionan un poderoso medio para sondear la geometría del Universo. Al vigilar los efectos de micro-lentes, se ha podido determinar que la materia oscura galáctica no se compone de átomos en el sentido clásico del término, con núcleo O (protones y neutrones) y electrones! Se han bautizado como Machos (Massive Halo Compact Objects) estos objetos enigmáticos, y los investigadores han evaluado que representan menos del 10 % de la cantidad total de materia que habita nuestra galaxia. A partir de entonces, ¿de qué se compone el resto del contenido del cosmos que no corresponde a ningún núcleo atómico ni a ninguna partícula conocida? Nadie lo sabe, pero ideas comienzan a dibujarse. Los físicos ya tienen un candidato en mente: el neutralino, directamente salido del mundo de la supersimetría (ver p. 29), una extensión posible del "modelo estándar de partículas", cuyas firmas se buscan en los grandes aceleradores. Su interacción con la materia ordinaria sería muy débil, Hoy en día, según los últimos datos disponibles, el Universo que nos rodea se descompone así: |
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70 % de energía oscura de naturaleza y composición desconocidas, acelera la expansión pero no se diluye - 25 % de materia oscura exótica (neutralinos de la supersimetría?) que se diluye con la expansión
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4,5 % de materia ordinaria cuya esencia es oscura y no brilla. Las estrellas y la materia visible por sus radiaciones o por su absorción de la luz cuentan solo con un 0,5 %. Los elementos químicos pesados como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno, el silicio y el hierro representarían un 0,03 %. Son los componentes de la Tierra y de la vida.
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0,3 % o menos de materia oscura caliente en forma de neutrinos, abundantes pero poco masivos.
F.G.
una parte, la observación de la rotación de las galaxias ha confirmado la presencia de un halo de materia oscura diez veces más masivo que las estrellas. Por otro lado, los cúmulos contienen un gas caliente a millones de grados. Las mediciones en rayos X de los satélites Chandra (NASA y XMM (Europa) apuntan aquí a una cantidad de materia oscura cien veces más importante que la materia visible,.. Finalmente, otro instrumento ha demostrado su eficacia recientemente. Las lentes gravitacionales, estos espejismos naturales predichos por la relatividad, proporcionan un poderoso medio para sondear la geometría del Universo. Al vigilar los efectos de micro-lentes, se ha podido determinar que la materia oscura galáctica no se compone de átomos en el sentido clásico del término, con núcleo O (protones y neutrones) y electrones! Se han bautizado como Machos (Massive Halo Compact Objects) estos objetos enigmáticos, y los investigadores han evaluado que representan menos del 10 % de la cantidad total de materia que habita nuestra galaxia. A partir de entonces, ¿de qué se compone el resto del contenido del cosmos que no corresponde a ningún núcleo atómico ni a ninguna partícula conocida? Nadie lo sabe, pero ideas comienzan a dibujarse. Los físicos ya tienen un candidato en mente: el neutralino, directamente salido del mundo de la supersimetría (ver p. 29), una extensión posible del "modelo estándar de partículas", cuyas firmas se buscan en los grandes aceleradores. Su interacción con la materia ordinaria sería muy débil, Hoy en día, según los últimos datos disponibles, el Universo que nos rodea se descompone así:
una parte, la observación de la rotación de las galaxias ha confirmado la presencia de un halo de materia oscura diez veces más masivo que las estrellas. Por otro lado, los cúmulos contienen un gas caliente a millones de grados. Las mediciones en rayos X de los satélites Chandra (NASA y XMM (Europa) apuntan aquí a una cantidad de materia oscura cien veces más importante que la materia visible,.. Finalmente, otro instrumento ha demostrado su eficacia recientemente. Las lentes gravitacionales, estos espejismos naturales predichos por la relatividad, proporcionan un poderoso medio para sondear la geometría del Universo. Al vigilar los efectos de micro-lentes, se ha podido determinar que la materia oscura galáctica no se compone de átomos en el sentido clásico del término, con núcleo O (protones y neutrones) y electrones! Se han bautizado como Machos (Massive Halo Compact Objects) estos objetos enigmáticos, y los investigadores han evaluado que representan menos del 10 % de la cantidad total de materia que habita nuestra galaxia. A partir de entonces, ¿de qué se compone el resto del contenido del cosmos que no corresponde a ningún núcleo atómico ni a ninguna partícula conocida? Nadie lo sabe, pero ideas comienzan a dibujarse. Los físicos ya tienen un candidato en mente: el neutralino, directamente salido del mundo de la supersimetría (ver p. 29), una extensión posible del "modelo estándar de partículas", cuyas firmas se buscan en los grandes aceleradores. Su interacción con la materia ordinaria sería muy débil, Hoy en día, según los últimos datos disponibles, el Universo que nos rodea se descompone así:
Vers "Opinión del CNRS sobre los trabajos de Jacques Benveniste"
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