Agencias de NoticiasNuevos hallazgos sobre la energía oscura podrían indicar lo que podría suceder con el universo en un futuro muy lejano.
Rossana Ruggeri: El universo se ha expandido desde el Big Bang hace casi 14 mil millones de años, y los astrónomos creen que una fuerza invisible llamada energía oscura acelera su aceleración.
Sin embargo, nuevos resultados del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), publicados hoy, sugieren que la energía oscura podría estar cambiando con el tiempo.
Si se confirma el resultado, podría revertir nuestras teorías cosmológicas actuales y tener consecuencias significativas para el destino final del universo. En escenarios extremos, la energía oscura en evolución podría acelerar la expansión del universo hasta el punto de desgarrarlo en un “Big Rip” o provocar su colapso interno en un “Big Crunch“.
Como miembro de la colaboración DESI, que incluye a más de 900 investigadores de 70 instituciones de todo el mundo, he participado en el análisis e interpretación de los resultados sobre energía oscura.
Una nueva visión de la energía oscura
Descubierta por primera vez en 1998, la energía oscura es una especie de esencia que parece impregnar el espacio y hacer que el universo se expanda a un ritmo cada vez mayor. Los cosmólogos generalmente han asumido que es constante: fue igual en el pasado y lo será en el futuro.
La suposición de una energía oscura constante está integrada en el modelo Lambda-CDM del universo, ampliamente aceptado. En este modelo, solo el 5% del universo está compuesto de la materia ordinaria que podemos ver. Otro 25% es materia oscura invisible, que solo puede detectarse indirectamente. Y la gran mayoría del universo (un enorme 70%) es energía oscura.
Los resultados de DESI no son lo único que nos da pistas sobre la energía oscura. También podemos observar la evidencia de un tipo de estrellas en explosión llamadas supernovas de Tipo Ia, y la forma en que se deforma la trayectoria de la luz al viajar a través del universo (la llamada lente gravitacional débil).
Las mediciones del tenue resplandor del Big Bang (conocido como el fondo cósmico de microondas) también son importantes. No miden directamente la energía oscura ni su evolución, pero proporcionan pistas sobre la estructura y el contenido energético del universo, lo que ayuda a probar los modelos de energía oscura al combinarse con otros datos.
Al combinar los nuevos resultados de DESI con todos estos datos cosmológicos, observamos indicios de que la energía oscura es más compleja de lo que pensábamos.
Parece que la energía oscura pudo haber sido más intensa en el pasado y ahora se está debilitando. Este resultado cuestiona los fundamentos del modelo Lambda-CDM y tendría profundas implicaciones para el futuro del universo.
Cómo DESI cartografia el universo.
El proyecto DESI tiene su sede en el Observatorio Nacional Kitt Peak, en Arizona. Su objetivo es crear el mapa 3D más extenso del universo jamás creado.
Para ello, utiliza un potente espectroscopio que mide con precisión la frecuencia de la luz procedente de hasta 5.000 galaxias distantes simultáneamente. Esto permite a los astrónomos determinar la distancia a las galaxias y su velocidad de movimiento.
Al mapear las galaxias, podemos detectar patrones sutiles en su distribución a gran escala, denominados oscilaciones acústicas bariónicas. Estos patrones pueden utilizarse como guías cósmicas para medir la historia de la expansión del universo.
Al rastrear estos patrones a lo largo del tiempo, DESI puede mapear cómo ha cambiado la tasa de expansión del universo.
DESI solo está a la mitad de un estudio planificado de cinco años del universo, publicando datos en lotes a medida que avanza.
Los nuevos resultados se basan en el segundo lote de datos, que incluye mediciones de más de 14 millones de galaxias y núcleos galácticos brillantemente brillantes llamados cuásares. Este conjunto de datos abarca una ventana de tiempo cósmica de 11 mil millones de años, desde cuando el universo tenía solo 2.8 mil millones de años hasta la actualidad.
Nuevos datos, nuevos desafíos
Los nuevos resultados de DESI representan un gran paso adelante en comparación con lo que vimos en el primer lote de datos. La cantidad de datos recopilados se ha más que duplicado, lo que ha mejorado la precisión de las mediciones y ha hecho que los hallazgos sean más confiables.
Los resultados del primer lote de datos dieron una pista de que la energía oscura podría no comportarse como una constante cosmológica simple, pero no fue lo suficientemente fuerte como para sacar conclusiones firmes. Ahora, el segundo lote de datos ha fortalecido esta evidencia.
La fuerza de los resultados depende de con qué otros conjuntos de datos se combinen, particularmente el tipo de datos de supernova incluidos. Sin embargo, hasta el momento ninguna combinación de datos cumple con el umbral estadístico típico de “cinco sigmas” que los físicos utilizan como indicador de un nuevo descubrimiento confirmado.
El destino del universo.
Aun así, el hecho de que este patrón se esté aclarando con más datos sugiere que algo más profundo podría estar ocurriendo. Si no hay error en los datos ni en el análisis, esto podría significar que nuestra comprensión de la energía oscura, y quizás todo el modelo estándar de cosmología, necesita ser revisada.
Si la energía oscura cambia con el tiempo, podría tener profundas implicaciones para el destino final del universo.
Si la energía oscura se intensifica con el tiempo, el universo podría enfrentarse a un escenario de “Gran Desgarro”, donde galaxias, estrellas e incluso átomos se desgarran por la creciente tasa de expansión. Si la energía oscura se debilita o se revierte, la expansión podría eventualmente ralentizarse o incluso revertirse, dando lugar a un “Gran Crujido”.
¿Qué sigue?
DESI pretende recopilar datos de un total de 40 millones de galaxias y cuásares. Los datos adicionales mejorarán la precisión estadística y ayudarán a refinar aún más el modelo de energía oscura.
Las futuras publicaciones de DESI y los experimentos cosmológicos independientes serán cruciales para determinar si esto representa un cambio fundamental en nuestra comprensión del universo.
Datos futuros podrían confirmar si la energía oscura está realmente evolucionando o si los indicios actuales son solo una anomalía estadística. Si se descubre que la energía oscura es dinámica, podría requerir nueva física más allá de la teoría de la relatividad general de Einstein y abrir la puerta a nuevos modelos de física de partículas y gravedad cuántica.
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Enigma 900
Rafael Oseguera
Jorge P. Luevano
