Una de las verdades más básicas y aceptadas sobre el universo es que es prácticamente igual dondequiera que se mire. En otras palabras, no hay “arriba” ni “abajo” en el cosmos. Ninguna dirección tiene más estructura, más galaxias (más cosas) que cualquier otra. Los cosmólogos dan por sentada esta similitud; es una de sus máximas más importantes, llamada “principio cosmológico”. ¿Pero qué pasa si este dogma no es cierto en absoluto?
Un nuevo artículo publicado el miércoles en Nature por dos físicos pone en duda el principio cosmológico. Argumentan que las estructuras del universo se ven significativamente diferentes dependiendo de la dirección en que se mire. “En este estudio, encontramos que hay estructuras a gran escala que definen direcciones especiales”, dice Francesco Sylos Labini, físico del Centro de Investigación Enrico Fermi en Roma, Italia y uno de los autores del estudio.
Utilizando datos del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), Labini y su coautor afirman que las estructuras del universo son mucho más complicadas de lo que sugieren los modelos existentes, violando una de las ideas más sagradas de la cosmología.
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“Me interesará mucho escuchar la reacción de la comunidad”, dice Katherine Freese, cosmóloga de la Universidad de Texas en Austin que no participó en el nuevo artículo. Freese dice que el estudio podría cuestionar “el andamiaje básico del universo que todos asumimos en nuestro trabajo”.
El principio cosmológico establece que el universo es “homogéneo”, lo que significa que cada porción del universo contiene aproximadamente la misma cantidad de materia que cualquier otra, y que es “isotrópico”, lo que significa que ninguna dirección es significativamente diferente de otra. Es la premisa matemática fundamental de la mayoría de los modelos del universo y sustenta la forma en que los cosmólogos construyen la ecuación de su forma. Y es la base de la inflación cósmica: la teoría de que nuestro universo experimentó un período de expansión rápida y extrema justo después del Big Bang. También es la explicación más simple del universo que vemos.
“Pero en física no existe ningún campo en el que se pueda aplicar la solución más sencilla”, afirma Labini.
DESI ha pasado los últimos cinco años midiendo enormes extensiones de galaxias, cubriendo gran parte de la estructura del universo en diferentes momentos del tiempo. Entonces Labini y su coautor Marco Galoppo compararon galaxias en diferentes direcciones en estos datos para ver si todas eran iguales. Descubrieron que el modelo cosmológico estándar, basado en un universo sin dirección preferida, no podía explicar las grandes estructuras correlacionadas que observó DESI.
“Esto sería importante si fuera cierto, pero requiere una verificación mucho más cuidadosa”, dice David Spergel, astrofísico y presidente de la Fundación Simons. Los astrónomos están desconcertados de que una inconsistencia tan flagrante pueda haber pasado desapercibida en los datos existentes, como el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), que proporciona nuestra primera instantánea del universo. “Si esto fuera cierto, habría fluctuaciones del CMB aproximadamente cien veces mayores de lo que vemos”, explica Spergel.
“La afirmación de este artículo parece entrar en conflicto con mucho de lo que sabemos sobre la estructura a gran escala del universo”, dice John Peacock, profesor de Cosmología en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Edimburgo. “Y en particular, con otros resultados establecidos utilizando los mismos datos DESI”.
Para reforzar una afirmación tan fuerte, será necesaria su corroboración. Peacock espera que la colaboración DESI comience ese trabajo por sí misma. “Hasta que no podamos entender si esto puede ser coherente y cómo hacerlo”, dice Peacock, “no espero que muchas personas se dejen convencer por las afirmaciones del artículo”.
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