Los científicos podrían estar equivocados acerca de la energía oscura. Pero tienen razón sobre la gravedad, sugiere un nuevo estudio.
Se cree 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 disminuyendo, según informan investigadores del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura, o DESI, el 19 de noviembre en un lote de artículos publicados en el sitio web del proyecto y arXiv.org.
El hallazgo reafirma un informe de abril del mismo equipo. que había llegado a una conclusión similar (SN: 4/4/24). Al mismo tiempo, el nuevo análisis (una mirada más exhaustiva 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 evidencia de teorías alternativas de “gravedad modificada”.
DESI crea un mapa tridimensional de galaxias en todo el cosmos. El análisis previo del proyecto se centró únicamente en un tipo de información extraída de ese mapa: oscilaciones acústicas bariónicasondas sonoras en el universo primitivo que dejaron huellas en el cosmos que son visibles hoy (SN: 4/3/19).
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 crece la estructura con el tiempo”, dice el cosmólogo Dragan Huterer de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. “Esto es significativo porque se sabe que el crecimiento de la estructura es muy sensible a la energía oscura y la gravedad modificada”.
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 esto es… completamente tranquilizador”, dice la cosmóloga Pauline Zarrouk del CNRS y del Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies de París. Debido a que los dos análisis se basan en los mismos datos, “si no estuviéramos viendo lo mismo [conclusion]eso sería realmente un problema”. (En ambos casos, el equipo combinó los datos de 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 van a retroceder ante eso. Muchas veces, cuando hay algún resultado importante en cosmología, se siente como si un mes después… ya no estuviera”. Pero con DESI, “todavía están en peligro. Realmente lo respeto y lo aprecio”.
Si se confirma que la energía oscura varía, provocaría una sacudida en la cosmología, derrocando la teoría aceptada por los científicos, el modelo cosmológico estándar. Esa teoría ha tenido mucho éxito a la hora de describir el cosmos, pero incluye componentes poco comprendidos, como la energía oscura y la fuente de masa, igualmente no identificada, llamada materia oscura (SN: 26/8/24).
En un intento por dar una explicación más satisfactoria del cosmos, algunos científicos están ajustando la relatividad generalque describe la gravedad como resultado de la deformación del espacio-tiempo por parte de la masa. Las teorías de la gravedad modificadas podrían potencialmente eliminar la necesidad de materia oscura o energía oscura (SN: 5/7/24). Pero la formación de estructuras que observó DESI fue consistente con la predicha por la relatividad general. Y no hay evidencia de gravedad modificada, aunque las teorías no están completamente descartadas.
En el nuevo estudio, persiste un enigma sobre las masas de los neutrinos, partículas subatómicas ligeras que abundan en el cosmos. Al igual que el primer análisis de DESI, los nuevos hallazgos indican que la suma de las masas de los tres tipos de neutrinos es más pequeño de lo esperadoal menos según algunas cuentas (SN: 20/09/24). Esto podría indicar 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 los datos de los primeros tres años del proyecto. Esta será una verdadera prueba de cuán sólidos son los resultados, incluido si la energía oscura realmente cambia con el tiempo.
Scolnic visualiza el modelo cosmológico estándar como una hoguera. Mientras los científicos disfrutaban sentados alrededor del cálido resplandor, con los resultados de DESI, comenzaron a volar chispas. “Aquí es cuando le dices a todo el mundo: ‘Demos un paso atrás respecto de la hoguera, sólo para estar seguros’. … No estamos echando agua a todo el asunto, pero definitivamente estamos dando un paso atrás’”.