Nuevo modelo teórico propone reemplazar la materia oscura y la energía oscura        

Por: Russ Nelson, Universidad de Alabama en Huntsville.

08 de abril de 2025

Concepto artístico de una galaxia. Crédito de la imagen: Pixabay/CC0 Dominio público.

El nuevo modelo propuesto, prescinde de la materia oscura o de la energía oscura como explicaciones de la aceleración del Universo y de cómo se generan grandes estructuras como las galaxias. Esta aproximación teórica propuesta por Richard Lieu, profesor de física en la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), propone un Universo construido sobre pasos de múltiples singularidades en lugar del Big Bang únicamente para explicar la expansión del cosmos.

El nuevo modelo puede explicar tanto la formación y la estabilidad de la estructura como las propiedades observacionales clave de la expansión del Universo en general, al incorporar singularidades de densidad en el tiempo que afectan uniformemente a todo el espacio para reemplazar la materia oscura y la energía oscura convencionales.

El modelo mejorado de Lieu no se basa en fenómenos exóticos como la “masa negativa” o la “densidad negativa” para funcionar. La teoría, en cambio, propone la idea de que el Universo se expande debido a una serie de explosiones escalonadas llamadas “singularidades temporales transitorias” que inundan todo el cosmos de materia y energía, pero ocurren tan rápidamente que no pueden observarse, ya que estas singularidades aparecen y desaparecen intermitentemente.

En la teoría actual, se conjetura que la materia y la energía aparecen y desaparecen en ráfagas repentinas y, curiosamente, no se violan las leyes de conservación. Estas singularidades son inobservables porque ocurren raramente en el tiempo y son irresolublemente rápidas, y esa podría ser la razón por la que no se han encontrado la materia y la energía oscuras. Se desconoce el origen de estas singularidades temporales; se puede afirmar con seguridad que lo mismo ocurre con el momento del Big Bang.

Estas singularidades en el espacio en lugar de materia oscura también generan algo llamado “presión negativa”, un tipo de densidad de energía, como la de la energía oscura, que tiene un efecto gravitacional repulsivo, haciendo que el universo se expanda a un ritmo acelerado. “Einstein también postuló la presión negativa en su artículo de 1917 sobre la Constante Cosmológica. Cuando se combina una densidad de masa-energía positiva con una presión negativa, existen ciertas restricciones que garantizan que la densidad de masa-energía permanezca positiva con respecto a cualquier observador en movimiento uniforme, por lo que el nuevo modelo evita el supuesto de densidad negativa”; explica Lieu.

En el pasado, Lieu había propuesto alternativas a la existencia de materia oscura, sosteniendo que el exceso de gravedad necesario para mantener unida una galaxia o un cúmulo podría deberse, en cambio, a conjuntos concéntricos de defectos topológicos similares a capas en estructuras comunes en el cosmos, que probablemente se crearon durante el Universo primitivo, cuando se produjo una transición de fase. Una transición de fase cosmológica es un proceso físico en el que el estado general de la materia cambia conjuntamente en todo el Universo.

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