Después de todo, puede que no exista una misteriosa fuerza “oscura” que acelere la expansión del Universo. La verdad podría ser mucho más extraña: burbujas de espacio donde el tiempo pasa a ritmos drásticamente diferentes.
El paso del tiempo no es tan constante como sugiere nuestra experiencia. Las áreas de mayor gravedad experimentan un ritmo de tiempo más lento en comparación con áreas donde la gravedad es más débil, un hecho que podría tener implicaciones bastante importantes sobre cómo comparamos las tasas de expansión cósmica según un modelo desarrollado recientemente llamado cosmología del paisaje temporal.
Las discrepancias en la rapidez con la que pasa el tiempo en diferentes regiones del Universo podrían sumar miles de millones de años, dando a algunos lugares más tiempo para expandirse que a otros. Cuando miramos objetos distantes a través de estas burbujas que deforman el tiempo, podría crear la ilusión de que la expansión del Universo se está acelerando.
Dos nuevos estudios han analizado más de 1.500 supernovas para investigar qué tan probable podría ser el concepto y han descubierto que el modelo de paisaje temporal podría adaptarse mejor a las observaciones que nuestro mejor modelo actual.
El modelo estándar La cosmología hace un trabajo bastante bueno al explicar el Universo, siempre que modifiquemos un poco los números. No parece haber suficiente masa para explicar los efectos gravitacionales que observamos, por lo que inventamos un marcador de posición invisible llamado materia oscura.
También parece haber una fuerza extraña que contrarresta la gravedad, empujando al cosmos a expandirse a un ritmo acelerado. Aún no sabemos qué es, así que con el mismo espíritu lo llamamos energía oscura. Todo esto se junta, junto con la materia ordinaria, para formar lo que llamamos el modelo lambda de materia oscura fría (ΛCDM).
El problema es que este modelo utiliza una ecuación simplificada que supone que todo el Universo es uniforme y se expande a la misma velocidad en todas partes. Pero las cosas están lejos de ser fáciles: vemos un colosal red cósmicaatravesado por filamentos de galaxias separadas por vastos vacíos más vacíos de lo que podemos comprender.
La cosmología del paisaje temporal tiene en cuenta esa “grumosidad”. Más materia significa una gravedad más fuerte, lo que significa un tiempo más lento; de hecho, un reloj atómico ubicado en una galaxia podría funcionar hasta un tercio más lento que el mismo reloj en el en medio de un vacío.
Cuando se extiende eso a lo largo de la enorme vida útil del Universo, es posible que hayan pasado miles de millones de años más en los vacíos que en las áreas densas en materia. Una implicación alucinante de esto es que ya no tiene sentido decir que el Universo tiene una única era unificada de 13,8 mil millones de años. En cambio, diferentes regiones tendrían edades diferentes.
Y como ha pasado mucho más tiempo en los vacíos, allí ha tenido lugar una mayor expansión cosmológica. Por lo tanto, si miras un objeto al otro lado de un vacío, parecería que se aleja de ti mucho más rápido que algo que se encuentre en este lado del vacío. Con el tiempo, estos vacíos ocupan una proporción mayor del Universo, creando la ilusión de una expansión acelerada, sin necesidad de conjurar ninguna energía oscura.
En 2017, astrónomos de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda cosmología del paisaje temporal probada contra las observaciones, y descubrió que se ajustaba ligeramente mejor que ΛCDM para explicar la expansión cósmica. Se necesitaban más datos.
Entonces, para los nuevos estudios, un equipo de astronomía de la Universidad de Canterbury y la Universidad alemana de Heidelberg ha recopilado y analizado esos datos adicionales en forma de un catálogo de 1.535 supernovas de Tipo Ia. Estas explosiones brillan con un brillo predecible en todo momento, por lo que los cambios en su luz pueden revelar de manera confiable la distancia, la velocidad y la dirección del movimiento. Como tal, a menudo se les llama “velas estándar”.
Esta vez, el los astrónomos dicen han encontrado “evidencias muy sólidas a favor del paisaje temporal sobre el ΛCDM”. Esto sugiere una posible necesidad de repensar los fundamentos de la cosmología.
“La energía oscura es una identificación errónea de las variaciones en la energía cinética de expansión, que no es uniforme en un Universo tan desigual como en el que realmente vivimos”, dice David Wiltshirefísico de la Universidad de Canterbury.
“La investigación proporciona evidencia convincente que puede resolver algunas de las preguntas clave en torno a las peculiaridades de nuestro cosmos en expansión. Con nuevos datos, el mayor misterio del Universo podría resolverse a finales de la década”.
Ambos estudios fueron publicados en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.