La energía oscura, uno de los conceptos más misteriosos de la astronomía, ha desconcertado a las mentes más brillantes del mundo durante décadas.
La energía oscura es un término que los científicos usan para referirse a cualquier cosa que esté causando que el universo se expanda más rápido con el tiempo.
Pero no sabemos exactamente qué es la energía oscura y nadie la ha visto ni medido directamente.
Pero ahora, científicos de la Universidad de Canterbury, Nueva Zelanda, dicen que finalmente han resuelto el rompecabezas con una teoría radicalmente nueva.
En un nuevo artículo impactante, dicen que la energía oscura no es real después de todo.
En cambio, nueva evidencia apoya el modelo de expansión cósmica del ‘paisaje temporal’, que no necesita energía oscura.
Este ‘modelo de paisaje temporal’ tiene en cuenta el hecho de que el tiempo mismo se mueve mucho más lento en presencia de un campo gravitacional, como el que rodea la Tierra.
El autor principal, el profesor David Wiltshire, afirma: «Nuestros hallazgos muestran que no necesitamos energía oscura para explicar por qué el Universo parece expandirse a un ritmo acelerado».
Los científicos afirman haber resuelto el misterio de la energía oscura al mostrar por qué no necesitamos esta extraña fuerza para explicar la expansión del Universo. Estos hallazgos se basaron en observaciones de supernovas en galaxias como NGC 5643 (en la foto)
Esta investigación llega en un momento de creciente incertidumbre en torno al actual «modelo estándar» del universo.
Los científicos generalmente han asumido que el universo está compuesto de materia ordinaria, así como de «materia oscura» (un tipo de material que no es visible ni detectable) y una fuerza constante hacia afuera llamada energía oscura.
Comúnmente se piensa que la energía oscura es una fuerza antigravedad débil que actúa independientemente de la materia y constituye alrededor de dos tercios de la densidad de masa-energía del universo.
Esta teoría funciona bien para explicar la radiación cósmica de fondo de microondas que dejó el Big Bang y la distribución de las galaxias en el universo.
Sin embargo, en 1998 el Telescopio Espacial Hubble midió las distancias entre galaxias distantes y descubrió que el universo se estaba expandiendo mucho más rápido de lo que la teoría debería predecir.
Esta cuestión ha vuelto a pasar a primer plano cuando nuevas mediciones realizadas por el Telescopio Espacial James Webb confirmaron que las brechas entre galaxias están creciendo entre un ocho y un 12 por ciento más rápido de lo esperado.
En su nuevo artículo, publicado en Avisos mensuales de las cartas de la Royal Astronomical Societyel profesor Wiltshire y sus colegas han reevaluado la luz procedente de «supernovas» distantes, estrellas que explotaron al final de su vida.
Según el modelo estándar de cosmología, el universo contiene materia, materia oscura y una fuerza antigravitacional débil llamada energía oscura. Estos juntos explican cómo el cosmos pasó desde el Big Bang hasta lo que vemos hoy.
Mientras que la materia oscura es un tipo de materia que no se puede observar ni ver, la energía oscura es un tipo de energía que no interactúa de forma normal con la materia. Los científicos han propuesto que estas dos cosas podrían constituir hasta el 96 por ciento del universo. En la foto, el mapa de la NASA de la materia oscura en el universo.
Las observaciones tomadas por el Telescopio Espacial Hubble (en la foto) muestran que el universo se está expandiendo más rápido de lo que predeciría el modelo estándar. Esto no encaja con la idea de que la energía oscura conduce a un ritmo constante de expansión. En la foto, un cúmulo de galaxias visto por el Telescopio Espacial Hubble.
Eligieron observar un tipo de supernovas llamadas supernovas de ‘tipo Ia’, que son causadas por enanas blancas moribundas (en lo que se convierten las estrellas después de haber agotado su combustible nuclear).
Debido a que el brillo que vemos es producto de la distancia entre la luz y el observador, los científicos pueden medir el brillo de una supernova de tipo Ia para determinar qué tan lejos está.
Al comparar esos datos con la velocidad a la que el objeto se aleja de la Tierra, los científicos pueden calcular cuánto se ha expandido el universo desde que ocurrió la supernova.
Al observar estos datos, los investigadores intentaron ver cuál de los modelos del universo explicaría mejor lo que encontraron.
Lo que descubrieron fue que la teoría alternativa del paisaje temporal no sólo se ajustaba a los datos sino que en realidad proporcionaba mejores predicciones sobre cómo deberían aparecer las supernovas.
El profesor Wiltshire afirma: «La investigación proporciona pruebas convincentes que pueden resolver algunas de las cuestiones clave en torno a las peculiaridades de nuestro cosmos en expansión.
«Con nuevos datos, el mayor misterio del universo podría resolverse a finales de esta década.»
Esta teoría elimina la necesidad de materia oscura al desafiar uno de los supuestos básicos de la cosmología tradicional.
Los científicos sostienen que el tiempo pasa más rápido en los espacios entre las estrellas. Incluso a un ritmo constante de expansión, estos vacíos crecerán más rápido que las regiones pobladas del cosmos, creando la ilusión de que el universo se está acelerando. En la imagen, el mapa del universo del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura.
Los investigadores descubrieron que su modelo de ‘paisaje temporal’ era mejor a la hora de predecir los datos de un tipo de supernova en galaxias como NGC 1015 (en la foto). Esto sugiere que no necesitamos energía oscura para explicar por qué el universo se está expandiendo al ritmo actual.
Puede que nos resulte alucinante a los seres humanos, pero las variaciones en las fuerzas gravitacionales cambian la forma en que avanza el tiempo en el universo.
El modelo de paisaje temporal sugiere que un reloj colocado en la Tierra se movería un 35 por ciento más lento que uno lanzado a vacíos cósmicos entre supercúmulos de galaxias.
Cuando el reloj aquí en la Tierra haya completado una vuelta de 24 horas desde medianoche hasta medianoche, el reloj en el espacio ya marcaría las 08:00 am del día siguiente.
En la escala de tiempo del universo, esto significa que en los vacíos entre galaxias ya han pasado miles de millones de años más que en el corazón de la Vía Láctea.
Entonces, incluso si el universo se estuviera expandiendo al mismo ritmo que después del Big Bang, los espacios entre galaxias habrían crecido mucho más de lo que esperaríamos, creando la ilusión de aceleración.
El profesor Wiltshire añade: «Ahora tenemos tantos datos que en el siglo XXI finalmente podremos responder a la pregunta: ¿cómo y por qué surge de la complejidad una ley de expansión promedio simple?»
Los autores afirman que la ciencia pronto podrá demostrar que este modelo es correcto.
El satélite Euclid de la Agencia Espacial Europea, que fue lanzado en julio de 203, tiene el poder de distinguir entre la expansión uniforme de la ecuación de Friedman y la escala de tiempo alternativa.
Si bien esto requerirá al menos 1.000 observaciones de supernovas de alta calidad, pone a los científicos a poca distancia de resolver uno de los mayores misterios del universo.
¿QUÉ ES LA ENERGÍA OSCURA?
La energía oscura es una frase utilizada por los físicos para describir un «algo» misterioso que está provocando que sucedan cosas inusuales en el universo.
El universo está lleno de materia y la fuerza de atracción de la gravedad atrae toda la materia.
Luego llegó 1998 y las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de supernovas muy distantes mostraron que, hace mucho tiempo, el universo en realidad se estaba expandiendo más lentamente que hoy.
El universo no sólo se está expandiendo, sino que se está expandiendo cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo», dijo a MailOnline la Dra. Kathy Romer, científica del Dark Energy Survey, como se ilustra en este gráfico de la NASA.
Entonces la expansión del universo no se ha ido desacelerando debido a la gravedad, como todos pensaban, sino que se ha ido acelerando.
Nadie esperaba esto, nadie supo explicarlo. Pero algo lo estaba provocando.
«El universo no sólo se está expandiendo, sino que se está expandiendo cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo», dijo a MailOnline la Dra. Kathy Romer, científica del Dark Energy Survey.
«Lo que esperaríamos es que la expansión fuera cada vez más lenta a medida que pasa el tiempo, porque han pasado casi 14 mil millones de años desde el Big Bang».
