Energia ilun eta dinamikoa unibertso azeleratu batean

Kosmologiak ekarri zuen Irene Sendra Valentziatik Euskal Herrira, eta aukera eman dio, halaber, 2011ko Fisikako Nobel saria jaso zuenetako batekin lankidetzan aritzeko unibertsoaren arlorik ilunenetako batean. Izan ere, Sendra, UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Teorikoa eta Zientziaren Historia Saileko ikertzailea, materia iluna eta energia iluna aztertzen ari da, eta bi arlo horiek ezagunak dira, hain zuzen ere, oso ezezagunak direlako.

"Behaketek erakusten digute unibertsoaren % 5 inguru ohiko materiaz osatuta dagoela; % 22 materia ilunari dagokio, eta badakigu existitzen dela ohiko materiarekiko interakzio grabitazionala duelako; eta % 73 energia iluna da, eta badakigu han dagoela zeren bestela ez bailegoke azaltzerik unibertsoaren hedatze azeleratua", dio Irene Sendrak; "gu saiatzen gara gehixeago ezagutzen zer den energia iluna" erantsi du.

Energia iluna existituko ez balitz, materiak eragindako grabitazio-erakarpenak balaztatu egingo luke unibertsoaren hedapena, baina behaketek kontrakoa adierazten dute. Energia ilunak eragiten du unibertsoaren hedatzen azeleratua, eta energia horren izaera ulertzea da Sendrak egindako ikerketen oinarria, bere doktorego-tesian agertzen dena: "Cosmology in an accelerated universe: observations and phenomenology" ("Kosmologia unibertso azeleratu batean: behaketak eta fenomenologia").

Energia iluna dinamikoa izan litekeelako hipotesia da ikerketaren abiapuntua. Eredurik onartuenak -Lambda-CDM- konstante kosmologikoaren bidez azaltzen du unibertsoaren azelerazioa. Energia horren egoera-ekuazioak -1 balioa izango luke, konstantea unibertsoaren eboluzio osoan. Hala ere, badira behaketak eredu horrek azaltzen ez dituenak. "Energia ilun dinamiko bat, denborarekin batera aldatzen dena, ari gara bilatzen; behaketetako datuei zenbait eredu aplikatzen dizkiegu, perturbazio txikiekin jokatzen dugu, eta egiaztatzen dugu ea hobeto doitzen diren konstante bat baino" azaltzen du Sendrak.

Erreminta matematiko eta estatistikoak baliaturik, kontrastatu egiten dituzte behaketak aztertutako parametroetarako proposatzen dituen balioak eta ereduak proposatzen dituenak. "Hala, iterazio askoren bidez, ikusten dugu zer balio izango luketen konstanteek gure ereduan. Orain, energia ilunaren egoera-ekuazioak ia-ia -1 balio du, baina badirudi bilakaera bat gertatu dela iraganetik; hala ere, errore-portzentaje handia dago oraindik balio horiek zehaztean". Sendraren kalkuluen arabera, datu horiek bat datoz energia iluna dinamikoa izatearekin, zeina aldatuko bailitzateke unibertsoan behatutako gorriranzko lerratzearekin. Eta oraindik argitaratu gabeko beste emaitza batzuk badira, Adam Riess 2011ko Fisikako Nobel saridunarekin lankidetzan lortuak, ideia hori berresten dutenak.

Doktorego-tesi horretan, energia ilunaren egoera-ekuazioa aztertzeaz gainera, eredu berri bat proposatu da, energia iluna eta materia iluna batzen dituena. Sendrak adierazten duen moduan, "litekeena da biak gauza bera izatea, testuinguruaren arabera era batera edo bestera agertzen dena; guk osagai bakar baten bidez azaldu dugu bien efektua, eta behaketek emaitza hobeak ematen dituzte eredu honetan materia eta energia iluna bateratzen saiatzen diren beste batzuetan baino".

Azkenik, Sendra unibertsorik zaharrenera hurbildu da hondoko mikrouhin-erradiazioaren bidez. "Daukagun unibertsoaren frogarik urrunena da" aipatu du, "eta haren azterketak dio neutrino-kopurua hiru baino handiagoa dela. Hala ere, badakigu, partikulen eredu estandarragatik, hiru neutrino-espezie daudela. Beraz, nolabait bat ez datorren balio bat dugu, eta saiatzen ari gara neutrino-kopuruaren soberakin hori azaltzen". Sendraren proposamena soken teoriaren norabidean doa. Haren emaitzen arabera, interpreta daiteke neutrino-soberakin hori grabitazio-uhin jatorrizkoen ekarpena dela, zeinak soka kosmikoen interakzioaren bidez sortu baitziren hondoko mikrouhin-erradiazioa sortu zen garaian.

Egileari buruz

Irene Sendra Server (Pego, 1984). Fisikan lizentziatua Valentziako Unibertsitatean; doktorego-tesia UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Teorikoa eta Zientziaren Historia Sailean egin du Ruth Lazkoz Sáez irakaslearen zuzendaritzapean. Ikerketaren parte bat Oxfordeko Unibertsitateko Astrofisika Sailean egin da (Ingalaterra), eta Berkeley Center for Cosmological Physics-eko Tristan L. Smith-ekin lankidetzan. Gaur egun, UPV/EHUko Fisika Teorikoa eta Zientziaren Historia Saileko ikertzaile kontratatua da.

Argitalpenak:

DBI models for the unification of dark matter and dark energy. L. P. Chimento, R. Lazkoz, I. Sendra, Gen. Rel. Grav. 42 (2010) 1189-1209.
Oscillations in the dark energy EoS: new MCMC lessons. R. Lazkoz, V. Salzano, I. Sendra, Phys. Lett. B694 (2010) 198-208.

SN and BAO constraints on (new) polynomial dark energy parametrizations: current results and forecasts. Sendra and R. Lazkoz, Mont. Not. Roy. Astron. Soc. 422 (2012) 776-793.

Improved limits on short-wavelength gravitational waves from the cosmic microwave background. I. Sendra and T.Smith, Phys.Rev. D85 (2012) 123002.