Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG.,el fascinante estudio de la gravedad de como se mueve y sostiene El Universo, siguen sorprendiéndonos los científicos, con la nueva Teoría de los Camaleones, que podría cambiar el modo en que entendemos la Gravedad. Un nuevo estudio apunta que la Teoría
General de la Relatividad de Einstein podría no ser la única forma de
explicar cómo funciona la Gravedad o cómo se forman las galaxias.
National Geographic.- narra : "Físicos de la Universidad de Durham, en el Reino Unido, han simulado las fuerzas que rigen en el cosmos utilizando un modelo alternativo para la gravedad - f(R) Gravity- Gravedad f(R), a partir de la llamada Teoría de los Camaleones.
Las imágenes resultantes producidas por las simulaciones muestran que
galaxias como nuestra Vía Láctea podrían formarse en el universo según
las pautas de diferentes Leyes de Gravedad...."
Wikipedia: "El camaleón es una partícula escalar
hipotética con una auto-interacción no lineal que le dota de una masa
efectiva dependiente del entorno, de la presencia de otros campos.1
Podría tener una masa pequeña en la mayor parte del espacio
intergaláctico pero su masa aumentaría cuanto más cerca se encuentre de
una fuente de campo gravitatorio, por lo que su detención es complicada.
El camaleón es un posible candidato para resolver el problema de la energía oscura y la materia oscura.."
https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/teoria-camaleones-podria-cambiar-modo-que-entendemos-gravedad_14500
Un nuevo estudio apunta que la Teoría General de la Relatividad de Einstein podría no ser la única forma de explicar cómo funciona la Gravedad o cómo se forman las galaxias.
Simulación de cambios en la gravedad en una galaxia
A la derecha se muestra -en
rojo-azul- la densidad del gas dentro del disco de la galaxia con las
estrellas mostradas como puntos brillantes. A la izquierda se muestran
los cambios en la fuerza de gravedad dentro del disco. Las regiones
centrales oscuras corresponden a las fuerzas estándar, de tipo
Relatividad General y las regiones amarillas brillantes corresponden a
fuerzas modificadas.
Foto: Christian Arnold/Baojiu Li/Durham University
Héctor Rodríguez
La Teoría de los Camaleones podría cambiar el modo en que entendemos la Gravedad
Físicos de la Universidad de Durham, en el Reino Unido, han simulado las fuerzas que rigen en el cosmos utilizando un modelo alternativo para la gravedad - f(R) Gravity- Gravedad f(R), a partir de la llamada Teoría de los Camaleones.
Las imágenes resultantes producidas por las simulaciones muestran que
galaxias como nuestra Vía Láctea podrían formarse en el universo según
las pautas de diferentes Leyes de Gravedad.
La Teoría de los Camaleones asume que la gravedad puede cambiar de comportamiento en relación con el entorno
Los hallazgos, los cuales se explican en el articulo titulado Realistic Simulations of Galaxy Formation in f(R) Modified Gravity, y cuyos resultados se publican hoy en la revista especializada Nature Astronomy,
muestran la viabilidad de la Teoría de los Camaleones, llamada así por
asumir que la gravedad puede cambiar de comportamiento en relación con
el entorno. Dicha teoría, se presenta como una alternativa a la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein para explicar la formación de estructuras en el universo. La investigación también podría ayudar a comprender mejor la naturaleza de la energía oscura, la misteriosa sustancia que acelera la velocidad de expansión del universo.
Sobre la Relatividad y los Camaleones
La Teoria de la Relatividad General fue desarrollada por Albert Einstein a principios del siglo XX
para explicar el efecto gravitatorio de los grandes objetos en el
espacio, por ejemplo, para explicar la órbita de Mercurio en el sistema
solar. Es la base de la cosmología moderna, pero también desempeña un
papel importante en la vida cotidiana, por ejemplo, a la hora de
calcular las posiciones de GPS en un dispositivo móvil como los
teléfonos.
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La teoría de la relatividad general tiene más de 100 años
Los científicos ya saben, a partir de los cálculos teóricos, que la Teoría de los Camaleones puede reproducir el éxito de la Relatividad General en el sistema solar. El equipo de Durham ahora ha demostrado que esta teoría permite dar una explicación realista para la formación de galaxias como nuestra Vía Láctea. El coautor principal de la investigación, el doctor Christian Arnold, del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, explica que: “la Teoría de los Camaleones permite modificar las leyes de la gravedad para que podamos evaluar el efecto de sus cambios en la formación de galaxias. A través de nuestras simulaciones, hemos demostrado por primera vez que incluso si se producen cambios en la gravedad, no se vería afectada la formación de galaxias de disco con brazos en espiral".
"Nuestra investigación no supone que la Teoría de la Relatividad General sea incorrecta; no obstante muestra que no tiene que ser la única forma de explicar el papel de la gravedad en la evolución del universo", añade Arnold.
La formación de las Galaxias
Los investigadores observaron la interacción entre la gravedad en la
Teoría de los Camaleones y los agujeros negros supermasivos que se
ubican en el centro de las galaxias. Los agujeros negros desempeñan un papel clave en la formación de galaxias
porque el calor y el material que expulsan al tragar la materia
circundante pueden agotar el gas necesario para formar estrellas, lo que
detiene su formación.
La cantidad de calor expulsado por los agujeros negros varía al cambiar la gravedad, lo que también afecta a la forma en que se forman las galaxias. Sin embargo, las nuevas simulaciones mostraron que incluso teniendo en cuenta este cambio en la gravedad postulado por la Teoría de los Camaleones, todavía se podían formar galaxias.
La cantidad de calor expulsado por los agujeros negros varía al cambiar la gravedad, lo que también afecta a la forma en que se forman las galaxias. Sin embargo, las nuevas simulaciones mostraron que incluso teniendo en cuenta este cambio en la gravedad postulado por la Teoría de los Camaleones, todavía se podían formar galaxias.
La energía oscura y la expansión del universo
La Teoría de la Relatividad General también tiene consecuencias para comprender la expansión acelerada del universo. Los científicos creen que esta expansión está siendo impulsada por la llamada energía oscura, y
de este modo los investigadores de la Universidad de Durham también
defienden que sus hallazgos podrían abrir una puerta para explicar las
propiedades de esta sustancia.
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¿A qué velocidad se expande el universo?
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Fotografías
Fotografías
El coautor principal del estudio, el profesor Baojiu Li, también del Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, declara que: "en la Teoría de la Relatividad General, los científicos explican la expansión acelerada del universo al introducir una forma misteriosa de materia llamada energía oscura, que actuaría como una constante cosmológica en el espacio y el tiempo. Sin embargo, las alternativas a una constante cosmológica que explica esta expansión acelerada modificando la ley de la gravedad, como la gravedad f (R), deberían ser también ampliamente consideradas dado lo poco que aún se sabe acerca de la energía oscura ”.
Los investigadores de Durham esperan que sus hallazgos se puedan
probar a través de futuras observaciones utilizando el telescopio Square Kilometer Array -SKA-
que con sedes en Australia y Sudáfrica, comenzarán a realizar sus
observaciones en 2020. SKA será el radiotelescopio más grande del mundo y
pretende desafiar la Teoría General de la Relatividad de Einstein,
observar cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias después del
Big Bang y ayudar a los científicos a comprender la naturaleza de la
energía oscura.
La quinta fuerza
Los términos de este reportaje son realmente complejos, abstractos y
difíciles de entender para la mayoría de la población. Es por ello que
desde National Geographic nos hemos puesto en contacto con el
profesor Baujiu Li, coautor del estudio, para que explique un poco más
en profundidad los fundamentos de su investigación y sus implicaciones.
Li nos explica por correo electrónico que la Teoría de los Camaleones
es una de las teorías sobre la gravedad alternativas a la Relatividad
General de Albert Einstein. "En esta teoría, además de la fuerza
gravitacional estándar, existe una fuerza adicional a los que los
científicos denominan "la quinta fuerza", llamada así
por ser diferente a los 4 tipos de interacciones fundamentales que rigen
en el universo - la Fuerza Nuclear Fuerte, La Fuerza Electromagnética,
la Fuerza Nuclear Débil y la Fuerza de la Gravedad."
"Esta quinta fuerza ha sido difícil de determinar en regiones donde
existen grandes cantidades de materia como nuestro sistema solar, en el
cual no se han encontrados evidencias de la misma. Esto ha llevado a los
científicos a hipotetizar que esta fuerza podría permanecer "oculta" en
estas partes del universo", continúa Li. "Sin embargo, en las
regiones de baja densidad del universo, donde los datos experimentales
aún son escasos, podrían encontrarse evidencias de la actuación de esta
la fuerza adicional, lo que afectaría a la manera en que los objetos
gravitan en el universo. Así, el comportamiento de la quinta
fuerza dependería del entorno y es por ello que la teoría se conoce como
la "Teoría de los Camaleones". Y de este modo, debido a que la materia
se encuentra en densidades muy bajas en la mayor parte del universo, el
cosmos puede ser un lugar ideal para encontrar indicios que apoyen y
prueben esta teoría".
Buscando explicación a un universo que acelera su expansión
La Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein ha tenido
mucho éxito y hoy en día es uno de los cimientos de la cosmología
moderna. Sin embargo, algo que ha sido desconcertante para los
cosmólogos es la evidencia observacional de que la expansión del
Universo se está acelerando. En el marco de Relatividad
General, la tasa de expansión del universo está determinada por la
densidad de materia en el mismo, y al tomar en cuenta toda la materia
conocida, incluida la materia oscura, la teoría predice que esta
expansión debería desacelerarse. "Esto no ha ocurrido hasta el momento,
por lo tanto, uno debe asumir que hay otros materiales, hasta ahora no
detectados, presentes en el Universo, que aceleran su velocidad de
expansión" explica Li. "Una constante cosmológica es una de las
posibilidades más simples, pero su origen y valor han demostrado ser
difíciles de explicar, lo que motiva otras explicaciones alternativas a
la Relatividad General. En este sentido la Teoría de los Camaleones es
una de las alternativas más populares, pero no la única", continua.
Álex Riveiro, divulgador científico y autor del blog Astrobitácora, nos
explica por su parte que "la teoría de los Camaleones no es el primer
intento de explicar y entender la energía oscura. Su planteamiento es
intrigante porque plantea que su comportamiento está relacionado
directamente con su entorno. De existir, sería lo que conocemos popularmente como energía oscura. Pero comprobar si realmente está ahí no será nada sencillo incluso con los próximos experimentos".
"La quinta fuerza es, en mi opinión, la mayor diferencia entre la
Teoría de los Camaleones y la Relatividad General. Lo que hemos
encontrado en nuestra investigación es que las galaxias como nuestra Vía Láctea pueden incluso responder al comportamiento de esta quinta fuerza
- lo que de ninguna manera está demostrado- no obstante también hace
predicciones distintas sobre la evolución de la estructura a gran escala
del universo desde la Teoría de la Relatividad general" concluye Li.
Como apunta el propio Álex Riveiro, "en cualquier caso, será muy
interesante ver qué sucede. Es un buen recordatorio de que todavía
quedan muchas cosas por comprender en el universo".
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Actualidad
Formación estelar en el Camaleón
Foto: ESA/Herschel / Á. Ribas02 de marzo de 2018, 13:36
La región Camaleón I, que observada con telescopios ópticos apenas parece una nube oscura, es un núcleo activo de formación estelar como nos revela esta imagen del infrarrojo lejano tomada por el observatorio espacial Herschel de la ESA. A tan solo 550 años luz hacia el sur, en la constelación de El Camaleón, se trata de una de las zonas más cercanas en que nacen estrellas.
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Una vez que la red filamentosa surge de los turbulentos movimientos del gas en la materia interestelar, la gravedad afecta a los filamentos más densos, que empiezan a ser inestables y se fragmentan formando objetos compactos: el germen de las futuras estrellas.
Camaleón I no es una excepción y presenta varias estructuras fibrosas que atraviesan la nube. La mayoría de la actividad de formación estelar tiene lugar donde convergen estos filamentos —el área brillante hacia la esquina superior derecha— y en la región más grande, salpicada de estrellas recientes, situada justo a la izquierda del centro de la imagen.
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NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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