Los científicos podrían estar equivocados acerca de la energía oscura. Pero tienen razón sobre la gravedad, sugiere un nuevo estudio.
Se considera que la energía oscura, el misterioso fenómeno que acelera la expansión del cosmos, ha tenido una densidad constante a lo largo de la historia del universo. Pero la energía oscura puede estar en declive, según un informe colaborativo del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura, o DESI, publicado el 19 de noviembre en un lote de artículos publicados en el sitio web del proyecto y arXiv.org.
Este hallazgo reafirma un informe de abril del mismo equipo que llegó a una conclusión similar (SN: 4/4/24). Al mismo tiempo, el nuevo análisis (una mirada más cercana a los mismos datos utilizados en el informe anterior) confirma que los datos DESI concuerdan con la relatividad general, la teoría de la gravedad de Albert Einstein, sin ninguna evidencia para teorías alternativas de «gravedad modificada».
DESI produce un mapa 3D de las galaxias del cosmos. El análisis previo del proyecto se centró solo en un tipo de información extraída de este mapa: las oscilaciones acústicas de los bariones, ondas sonoras en el universo primitivo que dejaron huellas en el cosmos que son visibles hoy ‘hoy (SN: 04/03/19).
El nuevo análisis añade información sobre cómo evolucionan las galaxias y otras estructuras a lo largo de la historia cósmica. «Esta es la primera vez que somos sensibles a cómo se desarrolla la estructura con el tiempo», dice el cosmólogo Dragan Huterer de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. «Esto es importante porque es bien sabido que el crecimiento de una estructura es muy sensible a la energía oscura y a la gravedad alterada».
En ambos análisis, los investigadores encontraron signos de una variación en la ecuación de estado de la energía oscura, la relación entre su presión y densidad a lo largo del tiempo. «Llegamos a la misma conclusión, y es… completamente tranquilizadora», afirma la cosmóloga Pauline Zarrouk del CNRS y del Laboratorio de Física Nuclear y Altas Energías de París. Debido a que los dos análisis se basan en los mismos datos, “si no viéramos lo mismo [conclusion]eso realmente sería un problema. (En ambos casos, el equipo combinó datos DESI con otros datos cosmológicos, incluidos datos sobre el fondo cósmico de microondas, la luz más antigua del universo).
Con el primer resultado, los investigadores de DESI se arriesgaron, dice el físico Daniel Scolnic de la Universidad de Duke. “No se echan atrás ante eso. Muy a menudo, cuando hay un resultado importante en cosmología, tenemos la impresión de que un mes después… ya no existe. Pero con DESI, “siempre tienen la cabeza ahí afuera. Realmente lo respeto y lo aprecio.
Si se confirmara que la energía oscura varía, provocaría un shock en la cosmología, anulando la teoría aceptada por los científicos, el modelo cosmológico estándar. Esta teoría ha tenido mucho éxito en la descripción del cosmos, pero incluye componentes poco comprendidos, como la energía oscura y la fuente de masa también no identificada llamada materia oscura (SN: 26/08/24).
En un intento por proporcionar una explicación más satisfactoria del cosmos, algunos científicos están perfeccionando la relatividad general, que describe la gravedad como el resultado de una deformación de la masa del espacio-tiempo. Las teorías modificadas de la gravedad podrían potencialmente eliminar la necesidad de materia o energía oscura (SN: 07/05/24). Pero la formación de estructuras observada por DESI fue consistente con la predicha por la relatividad general. Y no hay evidencia de una gravedad alterada, aunque estas teorías no están completamente descartadas.
En el nuevo estudio, sigue habiendo un enigma con respecto a las masas de los neutrinos, partículas subatómicas ligeras que abundan en el cosmos. Al igual que el primer análisis DESI, los nuevos resultados indican que la suma de las masas de los tres tipos de neutrinos es menor de lo esperado, al menos según algunas cuentas (SN: 20/09/24). Esto podría sugerir que los cosmólogos han entendido mal algo sobre la naturaleza del cosmos o sobre los propios neutrinos.
En 2025, la colaboración DESI planea publicar resultados basados en datos de los primeros tres años del proyecto. Esta será una prueba real de la solidez de los resultados, especialmente si la energía oscura realmente evoluciona con el tiempo.
Scolnic considera que el modelo cosmológico estándar es una hoguera. Mientras los científicos disfrutaban sentados alrededor del cálido resplandor, con los resultados de DESI, comenzaron a volar chispas. «Ahí es cuando le dices a todo el mundo: ‘Alejémonos de la hoguera, sólo para estar seguros’. … No estamos echando agua a nada de esto, pero simplemente estamos dando un paso atrás’”.
