Este documento resume varios enigmas y cuestiones sin resolver en astrofísica en el siglo XXI. Entre ellos se encuentran la geometría y curvatura del universo, la naturaleza de la materia oscura, la posible existencia de agujeros negros y si la vida pudo existir en Marte. También menciona la anomalía de las sondas Pioneer y si requiere nuevas leyes físicas para explicarla.

1. Enigmas pendientes de la Astrofísica en el Siglo XXI Museo de las Ciencias y del Agua de Murcia Año 2009

2. Índice 0. ¿Qué sabemos hasta ahora? 1. Enigmas cosmológicos (gran escala) 2. Cuestiones galácticas (mediana escala) 3. Asuntos planetarios (pequeña escala: provinciana)

3. 0. La cosmología científica nace en 1917 La gravitación de Newton es incompatible con las propiedades del universo a gran escala La Relatividad General de Einstein ofrece por primera vez una teoría capaz de describir el cosmos en su totalidad

4. Espacio-Tiempo Curvo La gravedad se explica mediante la curvatura del espacio-tiempo

5. 1. Un Universo en Expansión

6. ¿Con singularidad o sin ella? Añadir una quinta dimensión de tiempo complejo evita la singularidad inicial ¿Pero qué significa esa dimensión extra?

7. ¿Y el destino final del cosmos?

8. Curvatura y Destino del Cosmos Si la curvatura es positiva el universo volverá a colapsar. En caso contrario, su expansión será indefinida

9. Curvatura y destino del cosmos Todo depende del contenido (“de cómo esté relleno”) el universo La curvatura espacio-temporal para el conjunto del cosmos nos informará de su futuro final

10. 1 ¿Cómo medimos la curvatura del cosmos?

11. ¿Cuál es la geometría del universo?

12. ¿Expansión acelerada?

13. ¿Cuál es la forma del universo?

14. Conectividad y Topología

15. Sin embargo, estudios recientes ( J-P Luminet et al., 2003, Nature, 425, 593 ) sobre la radiación cósmica de fondo basados en los datos del satélite WMAP, son compatibles con un modelo de plegamiento cósmico en forma de dodecaedro. A grandes distancias las fluctuaciones de la radiación de fondo se suavizan mucho más de lo esperable en el modelo standard

16. J.P. Luminet, del Observatorio de Paris, ha propuesto un universo espacialmente finito por plegamiento topológico dodecaédrico con un diámetro de unos 30.000 millones de años-luz Se necesita un estudio más profundo de los datos del WMAP así como los resultados del Planck Surveyor , cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década.

17. Alan Guth y la Inflación

18. 2. Arrugas en Expansión y Formación de Galaxias

19. Acumulación de Materia Galáctica

20. ¿Es la inflación la respuesta? En principio, NO . La inflación no necesariamente alisa todas las irregularidades

21. Roger Penrose: “ Sólo si se parte de un estado inicial suficientenmente simétrico, la inflación cósmica producirá el universo tan homogéneo y uniforme que observamos”

22. PROBLEMA DE LA MATERIA OSCURA : Los datos observacionales indican una cantidad de materia en torno a las galaxias mucho mayor que la visible

24. Distribución de la materia oscura

25. ¿Lo explican las supercuerdas?

31. ¿SERÍA POSIBLE QUE DIFERENTES UNIVERSOS-MEMBRANA , IMPERCEPTIBLES PARA NOSOTROS, SE INTERCALARAN ENTRE EL NUESTRO, INCLUSO A NIVEL ULTRAMICROSCÓPICO?

33. ¿Existen los agujeros negros?

34. ¿Hay una “singularidad” en su centro?

35. Relatividad General + HCI  Agujeros negros Bases teóricas

36. Hoy en día: Nadie admite la validez ilimitada de la Relatividad General Tampoco nadie admite la Hipótesis de la Compresibilidad Infinita

37. 3. Planetología insólita Se han descubierto discos de acreción en torno a dos estrellas hipergigantes (R126 y R66) en la Gran Nube de Magallanes Podrían formarse planetas en entornos más hostiles de lo supuesto hasta ahora

38. Sistema Solar Mixto

39. Astrobiología y Colisiones

40. David McKay en Science (agosto de 1996): El meteorito ALH84001 encontrado en la Antártida proviene del planeta Marte . Contiene unos compuestos orgánicos parecidos a los que se producen en la descomposición de microbios y en los procesos de fosilización. Contiene nódulos calcáreos rodeados por capas de óxido de hierro (magnetita) y sulfuro de hierro, parecidos a los que en la Tierra producen algunas bacterias. El interior de los nódulos presenta unas estructuras que parecen microfósiles de nanobacterias . Considerados en conjunto, los factores mencionados demuestran que en Marte se desarrolló vida primitiva .

41. ¿El meteorito y el microfósil?

42. ¿Hubo alguna relación? ¿Llegaron biomoléculas formadas en el espacio exterior? ¿La vida marciana llegó a la Tierra por impacto meteorítico? ¿O marchó de la Tierra a Marte y luego regresó? ¿Es extensible este mecanismo a otros sistemas planetarios?

43. El Enigma de las sondas Pioneer El análisis de sus radio-señales indica la presencia de una minúscula e inexplicada atracción hacia el Sol (  10 –9 m/s 2 )

44. El Enigma de las sondas Pioneer El análisis de sus radio-señales indica la presencia de una minúscula e inexplicada atracción hacia el Sol (  10 –9 m/s 2 ) (1º) No hay anomalía (efectos explicables)

45. El Enigma de las sondas Pioneer El análisis de sus radio-señales indica la presencia de una minúscula e inexplicada atracción hacia el Sol (  10 –9 m/s 2 ) (1º) No hay anomalía (efectos explicables) (2º) Sí hay anomalía: No es necesario cambiar las leyes físicas

46. El Enigma de las sondas Pioneer El análisis de sus radio-señales indica la presencia de una minúscula e inexplicada atracción hacia el Sol (  10 –9 m/s 2 ) (1º) No hay anomalía (efectos explicables) (2º) Sí hay anomalía: No es necesario cambiar las leyes físicas Sí es necesario buscar nuevas leyes naturales

47. Fin (¡ y hasta siempre !) 65