Stars Senders sobre el telescopio Mayall en Arizona, que alberga el instrumento espectroscópico de energía oscura
Luke Tyas/Berkeley Lab
Dark Energy es una de las características más misteriosas de nuestro universo: no sabemos qué es, pero controla cómo se está expandiendo el universo, así como su destino final. Ahora, un estudio de millones de objetos celestiales ha revelado que podríamos haber estado pensando en todo mal, con consecuencias potencialmente dramáticas para el cosmos.
«Esta es la mayor pista que tenemos sobre la naturaleza de la energía oscura en los aproximadamente 25 años desde que lo descubrimos», dice Adam Riess en la Universidad Johns Hopkins en Maryland.
El resultado proviene de tres años de datos recopilados por el instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI) en Arizona. Combinando estos datos con otras mediciones, como mapas de la Radiación de fondo de microondas cósmico y Supernovas, el equipo de DESI ha concluido que la energía oscura puede haber cambiado con el tiempo, contradiciendo directamente el modelo estándar de cosmología, llamado Lambda-CDM.
«Esta es la vanguardia del conocimiento humano», dice el miembro del equipo de Desi Will Percival en la Universidad de Waterloo en Canadá. «Estamos viendo algo increíble con todo el universo».
Desi es montado en un telescopio y funciona midiendo el «cambio rojo«De luz emitida por galaxias distantes, o cómo las longitudes de onda de esa luz se estiran a medida que viaja a través del universo. A partir de esto, los investigadores pueden determinar cuánto se ha expandido el universo durante el viaje de la luz y calcular cómo esta expansión está cambiando. Hasta ahora, el equipo ha analizado la luz de casi 15 millones de galaxias y otros objetos brillantes en el cielo.
Durante décadas, los físicos han acordado que el universo se está expandiendo a una tasa fija de aceleración, una constante cosmológica conocida como lambda que se ha interpretado como el impulso de energía oscura. Pero en abril de 2024, las mediciones de Desi mostraron las primeras pistas de que el universo en realidad puede estar acelerando menos rápido con el tiempo – Hacer que la constante cosmológica no sea tan constante.
Riess, que no está en el equipo de DESi, dice que en ese momento no estaba seguro de si el hallazgo persistiría con más datos. De hecho, solo se ha fortalecido. «Es muy emocionante para mí que parezca que [the team] No encontró ningún problema en el análisis después de otro año, y después de haber agregado más datos. En todo caso, el resultado es más significativo ”, dice.
Dicho esto, el hallazgo aún no cumple con el nivel estadístico de «5 sigma» que los físicos usan convencionalmente para marcar un descubrimiento como genuino, en lugar de una casualidad estadística. El análisis actual alcanza como máximo 4.2 sigma, pero miembro del equipo Mustapha ishak-boushaki En la Universidad de Texas en Dallas dice que el equipo cree que, como Desi sigue tomando datos, el resultado debería alcanzar 5 Sigma en dos años. «Este resultado sobre la energía oscura es algo que no esperábamos que sucediera en nuestra vida», dice.
Una tranquilidad, dice Ishak-Boushaki, es que el hallazgo no depende solo de los datos de Desi, sino también en varias otras encuestas del universo. Riess compara la situación con un taburete de múltiples tendencias, donde romper una pierna, o eliminar un conjunto de datos, no hace que la conclusión se desmorone por completo.
Suponiendo que las piernas se mantengan, el universo podría verse muy diferente de nuestra imagen actual. Si la energía oscura sigue siendo más débil, el universo puede alcanzar un estado en el que se está expandiendo a un ritmo constante en lugar de más rápido y más rápido, dice Ishak-Boushaki. Algunos escenarios dramáticos también se vuelven más plausibles, como el «gran crujido», donde el cosmos comienza a contraerse en lugar de expandirse y eventualmente se derrumba sobre sí mismoél dice.
El futuro exacto del universo sigue siendo una pregunta abierta, y Desi no es la única herramienta que los investigadores están utilizando para responderla. Riess señala varias otras encuestas del universo, como la de la NASA Nancy Grace Telescopio espacial romano y el Observatorio de Vera Rubin En Chile, que están diseñados para ayudar a arrojar luz sobre la verdadera naturaleza de la energía oscura.
Mientras modelos matemáticos Para un universo con la energía oscura cambiante, aún necesita ponerse al día con estas observaciones, Percival dice que espera que el trabajo teórico futuro ayude a diseñar aún más experimentos que prueben directamente nuestros supuestos sobre esta misteriosa fuerza.
«En cuanto a los modelos teóricos, la caja de Pandora acaba de abrir. Estábamos atrapados con una constante cosmológica», dice Ishak-Boushaki. «Ya no estamos atascados».
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