¿Y si la energía oscura no existe? Unos astrofísicos de Nueva Zelanda defienden un modelo que excluye la energía oscura
Unos expertos de la Universidad de Canterbury han publicado recientemente un nuevo modelo del universo que no necesita energía oscura para explicar la expansión del mismo.
El astrónomo Edwin Hubble descubrió por primera vez en 1929 que el Universo se estaba expandiendo. En los años 90, los datos del telescopio Hubble, en honor al astrónomo, mostraron que el universo se expandía a un ritmo acelerado. Con este nuevo descubrimiento, físicos y astrónomos introdujeron el concepto de energía oscura, que sería la responsable de la expansión acelerada.
Una forma de estudiar y medir el ritmo de expansión del universo es a través de las supernovas de tipo Ia y la radiación cósmica de fondo de microondas. Con estas observaciones, la energía oscura cobró aún más fuerza porque era capaz de explicar observaciones que otros modelos no podían.Sin embargo, físicos y astrónomos siguen proponiendo modelos alternativos para explicar la expansión de un modo que no incluya la energía oscura. Ahora, unos investigadores de Nueva Zelanda sostienen que han encontrado pruebas de que la aceleración observada podría explicarse sin necesidad de energía oscura. Estaría causada por efectos dinámicos asociados a la geometría del universo a escalas muy grandes.
Materia y energía oscura, un misterio aún sin resolver.
— Somos Cosmos (@InformaCosmos) April 21, 2024
La materia oscura es la «masa perdida» del universo. No interactúa con la materia normal, excepto para tirar de ella con la gravedad.
La energía oscura, por otro lado, es una idea más extraña. Podemos decir que existe, pic.twitter.com/zoPLm4RKlv
¿Por qué energía oscura?
Cuando en los años 90 el telescopio Hubble encontró pruebas de que el universo se expandía rápidamente, astrónomos y físicos vieron la necesidad de introducir el concepto de energía oscura. Ésta tendría el efecto contrario al de la gravedad y actuaría acelerando la expansión del universo. Desde entonces, diversas observaciones y proyectos han tratado de calcular el ritmo de expansión para compararlo con los modelos de energía oscura.
Las observaciones de la radiación cósmica de fondo de microondas, la distribución de las galaxias y la estructura a gran escala del universo apoyan el modelo de la energía oscura. Además, estas observaciones también indican que el 68% del universo está formado por energía oscura. Se desconoce su naturaleza exacta, pero los modelos teóricos suelen asociar la energía oscura con la constante cosmológica de Einstein.
¿En qué consiste el modelo Timescape?
También se han propuesto otros modelos, que no tienen en cuenta la energía oscura, para explicar la expansión acelerada del universo. Uno de estos modelos se denomina modelo Timescape, según el cual la aceleración observada podría ser el resultado de variaciones en la geometría del universo. Estas variaciones estarían causadas por diferencias en la distribución de la materia a escalas cosmológicas.
La idea es que nuestras mediciones pueden cambiar dependiendo de cómo estén distribuidas la materia y la energía en el universo. Las galaxias situadas en regiones de alta densidad experimentan el tiempo de forma diferente a las situadas en regiones menos densas. Esto explicaría la tensión de Hubble y por qué la velocidad de expansión del universo tiene valores diferentes según la técnica.
Más de 1500 observaciones
En el nuevo artículo, investigadores de la Universidad de Canterbury (Nueva Zelanda) afirman tener pruebas a favor del modelo Timescape. Utilizaron datos de la colaboración Pantheon+, en la que consiguieron elaborar un catálogo de 1.535 observaciones de supernovas. Según ellos, estas observaciones concordarían con el modelo Timescape y resolverían la tensión de Hubble.
Uno de los grandes problemas de este modelo es la falta de observaciones que argumenten a su favor. A diferencia del modelo ΛCDM, que cuenta con diversas observaciones que concuerdan con sus predicciones, como las supernovas y la radiación cósmica de fondo. Con el nuevo trabajo, el modelo Timescape podría ganar más fuerza en la comunidad científica.
¿Por qué supernovas?
Las supernovas, especialmente las de tipo Ia, son importantes para observar y estudiar la expansión del universo. Esto se debe a que se consideran faros cósmicos, ya que su distancia puede medirse con precisión. Las supernovas de tipo Ia tienen una luminosidad constante y bien estudiada, por lo que el cálculo de la distancia basado en la luminosidad es fiable.
Las observaciones del telescopio Hubble en los años 90 que condujeron al concepto de energía oscura fueron observaciones de supernovas lejanas. Comparando las distancias, se pudo concluir que la expansión se está acelerando. A día de hoy, estos objetos son observaciones importantes a la hora de considerar un modelo que describa la expansión del universo.
¿Energía oscura o no?
Sin embargo, para que el modelo Timescape cobre fuerza, serán necesarias nuevas observaciones que permitan compararlo con las predicciones teóricas del modelo.
Los investigadores del artículo afirman que el satélite Euclid de la Agencia Espacial Europea podría probar y distinguir el modelo actual del modelo Timescape. Para ello serán necesarias unas 1.000 observaciones de supernovas de alta calidad.
Referencia de la noticia:
Lane et al. 2024 Cosmological foundations revisited with Pantheon+ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society