La energía oscura en tela de juicio        

Por: Royal Astronomical Society.

19 de diciembre de 2024

Este gráfico ofrece una visión de la historia del Universo, tal como lo entendemos actualmente. El cosmos comenzó a expandirse con el Big Bang, pero luego, unos 10 mil millones de años después, extrañamente comenzó a acelerarse gracias a un fenómeno teórico denominado energía oscura. Crédito de la imagen: NASA.

Durante los últimos 100 años, los físicos han asumido en general que el cosmos crece de manera uniforme en todas las direcciones. Han empleado el concepto de energía oscura como un sustituto para explicar la física desconocida que no podían entender, pero esta teoría polémica siempre ha tenido sus problemas. Ahora, un equipo de físicos y astrónomos de la Universidad de Canterbury en Christchurch, Nueva Zelanda, están desafiando el status quo, utilizando un análisis mejorado de las curvas de luz de las supernovas para demostrar que el universo se está expandiendo de una manera más variada y “más irregular”.

La nueva evidencia apoya el modelo de “paisaje temporal” de expansión cósmica, que no necesita energía oscura porque las diferencias en el estiramiento de la luz no son el resultado de un Universo en aceleración sino una consecuencia de cómo calibramos el tiempo y la distancia. Tiene en cuenta que la gravedad ralentiza el tiempo, por lo que un reloj ideal en el espacio vacío marcha más rápido que dentro de una galaxia.

El modelo sugiere que un reloj en la Vía Láctea sería aproximadamente un 35% más lento que el mismo en una posición promedio en grandes vacíos cósmicos, lo que significa que habrían pasado miles de millones de años más en los vacíos. Esto, a su vez, permitiría una mayor expansión del espacio, lo que haría parecer que la expansión se está acelerando a medida que esos vastos vacíos crecen hasta dominar el Universo.

El profesor David Wiltshire, quien dirigió el estudio, dijo: “Nuestros hallazgos muestran que no necesitamos la energía oscura para explicar por qué el universo parece expandirse a un ritmo acelerado. La energía oscura es una identificación errónea de las variaciones en la energía cinética de expansión, que no es uniforme en un universo tan irregular como el en el que realmente vivimos, la investigación proporciona evidencia convincente que puede resolver algunas de las preguntas clave en torno a las peculiaridades de nuestro cosmos en expansión”.

El modelo estándar Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) del Universo requiere energía oscura para explicar la aceleración observada en la tasa de expansión del cosmos, planteando que actúa independientemente de la materia y constituye alrededor de dos tercios de la densidad de masa-energía del Universo. Los científicos basan esta conclusión en mediciones de las distancias a las explosiones de supernovas en galaxias distantes, que parecen estar más lejos de lo que deberían estar si la expansión del Universo no se estuviera acelerando.

Sin embargo, la actual tasa de expansión del Universo está siendo cuestionada cada vez más por nuevas observaciones. En primer lugar, la evidencia del resplandor del Big Bang, conocido como Fondo Cósmico de Microondas (CMB), muestra que la expansión del Universo primitivo está en desacuerdo con la expansión actual, una anomalía conocida como la “tensión de Hubble”. Además, un análisis reciente de nuevos datos de alta precisión del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) ha descubierto que el modelo ΛCDM no se ajusta tan bien a los modelos en los que la energía oscura está “evolucionando” con el tiempo, en lugar de permanecer constante.

Cuando el modelo de paisaje temporal propuesto se probó por última vez en 2017, el análisis sugirió que solo se ajustaba ligeramente mejor que el ΛCDM como explicación de la expansión cósmica. Ahora con los datos de nuevas investigaciones, proporcionan “pruebas sólidas” de la existencia de un paisaje temporal. También pueden indicar una resolución convincente de la tensión de Hubble y otras anomalías relacionadas con la expansión del Universo.

Sin embargo, los investigadores señalan que se necesitan muchas más observaciones, que pueden proporcionar la misión Euclid y del Telescopio Espacial Nancy Grace Roman para reforzar el apoyo al modelo del paisaje temporal, y ahora se está corriendo para utilizar esta riqueza de nuevos datos para revelar la verdadera naturaleza de la expansión cósmica y la energía oscura. “Con nuevos datos, el mayor misterio del Universo podría resolverse a finales de la década”, apunta Wiltshire.

Fuente: