Una ilustración que muestra galaxias curvando el tejido del espacio-tiempo en un universo en expansión. Una nueva teoría sugiere que la expansión cósmica podría no ser una constante y podría invertirse bruscamente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
El modelo estándar de la evolución del Universo, llamado ΛCDM, se basa en dos pilares: la energía oscura y la materia oscura fría. Este modelo ha permitido explicar muchas observaciones, como la estructura de las galaxias y el fondo cósmico de microondas. Sin embargo, tensiones recientes, especialmente sobre la constante de Hubble y la medida de la densidad de la materia, cuestionan su validez.
Una de las hipótesis para resolver estas tensiones es que la energía oscura podría ser más dinámica de lo esperado. A diferencia de la idea de una constante cosmológica inmutable, algunos investigadores proponen que la energía oscura haya experimentado una transición de fase, pasando de una fase de desaceleración a una fase de aceleración de la expansión del Universo.
En un estudio reciente, un equipo de investigadores exploró una versión aún más radical de esta idea. Sugieren que la energía oscura no solo podría cambiar de signo, sino también de fuerza, con una aceleración o desaceleración del Universo. Esta propuesta, aunque especulativa, podría explicar algunas de las tensiones observadas.
Para probar su modelo, los investigadores utilizaron varios conjuntos de datos, incluyendo las medidas del fondo cósmico de microondas por el satélite Planck, las oscilaciones acústicas de los bariones y las observaciones de supernovas. Su modelo parece atenuar algunas de las tensiones, ofreciendo una pista prometedora para futuras investigaciones.
Sin embargo, los autores reconocen que su modelo aún no está anclado en una física conocida. Se trata más bien de una exploración teórica, destinada a estimular nuevas ideas sobre la naturaleza de la energía oscura. Este enfoque podría incitar a los teóricos a proponer mecanismos que expliquen cómo podría ocurrir tal transición.
En cualquier caso, este estudio subraya que nuestra comprensión del Universo, y en particular de la energía oscura, está lejos de ser completa. Las observaciones futuras, especialmente las del telescopio espacial James Webb, podrían aportar respuestas a estas preguntas fundamentales.
¿Qué es la energía oscura?
La energía oscura es una forma de energía hipotética que compone aproximadamente el 68% del Universo. Es responsable de la aceleración de la expansión cósmica, un fenómeno descubierto a finales de la década de 1990 gracias a la observación de supernovas lejanas.
A diferencia de la materia oscura, que ejerce una atracción gravitacional, la energía oscura parece actuar como una fuerza repulsiva. Su origen y su naturaleza exacta siguen siendo uno de los mayores misterios de la cosmología moderna.
Los científicos consideran varias teorías para explicar la energía oscura, desde una constante cosmológica, como la propuesta por Einstein, hasta campos escalares dinámicos. Cada una de estas teorías tiene implicaciones profundas sobre el destino final del Universo.
¿Qué es la tensión de Hubble?
La tensión de Hubble se refiere a una divergencia en las medidas de la velocidad de expansión del Universo, llamada constante de Hubble. Las observaciones del fondo cósmico de microondas, que se remontan al Universo joven, dan un valor inferior al obtenido al estudiar las supernovas en el Universo cercano.
Esta divergencia podría indicar que nuestra comprensión de la física cosmológica es incompleta. Ha suscitado numerosas hipótesis, desde nuevas formas de energía oscura hasta errores sistemáticos en las medidas.
Resolver esta tensión es importante para afinar nuestro modelo cosmológico. Las futuras misiones espaciales, como el telescopio Euclid, podrían aportar datos más precisos para resolver esta cuestión.