Uno de los mayores misterios de la ciencia, la energía oscura, podría no existir, según un grupo de investigadores que está intentando resolver el enigma de la expansión del Universo. Durante más de un siglo, los físicos han asumido que el cosmos se expande de manera uniforme en todas direcciones, empleando el concepto de energía oscura como un recurso para explicar fenómenos físicos desconocidos. Sin embargo, esta teoría ha enfrentado numerosas críticas y problemas.
Un nuevo enfoque sobre la expansión cósmica
Un equipo de físicos y astrónomos de la Universidad de Canterbury en Christchurch, Nueva Zelanda, está desafiando este paradigma, utilizando un análisis mejorado de las curvas de luz de supernovas. Su investigación sugiere que la expansión del Universo no es tan uniforme como se pensaba, sino que presenta características más complejas y «irregulares».
El nuevo modelo propuesto, conocido como «timescape», elimina la necesidad de la energía oscura al argumentar que las variaciones en el estiramiento de la luz no se deben a una aceleración del Universo, sino a cómo calibramos tiempo y distancia. Este enfoque considera que la gravedad ralentiza el tiempo, lo que implica que un reloj en el espacio vacío marcaría el tiempo más rápido que uno ubicado dentro de una galaxia.
De acuerdo con este modelo, un reloj en la Vía Láctea sería aproximadamente un 35% más lento que el mismo reloj en un vacío cósmico promedio, lo que significaría que en estos vacíos habrían pasado miles de millones de años más. Esta diferencia permitiría una mayor expansión del espacio, haciendo que la expansión aparente del Universo parezca acelerarse a medida que estos vastos vacíos dominan la estructura cósmica.
El profesor David Wiltshire, quien lideró el estudio, afirmó: «Nuestros hallazgos muestran que no necesitamos la energía oscura para explicar por qué el Universo parece expandirse a un ritmo acelerado». Según Wiltshire, la energía oscura es una mala interpretación de las variaciones en la energía cinética de la expansión, que no es uniforme en un Universo tan irregular como el que habitamos.
Desafíos a modelos establecidos
El análisis, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, llega en un momento en que la comunidad científica cuestiona cada vez más el modelo estándar de Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM). Este modelo asume la existencia de la energía oscura para explicar la aceleración en la expansión del cosmos, basándose en mediciones de las distancias a explosiones de supernovas en galaxias distantes. Sin embargo, la actual tasa de expansión del Universo está siendo desafiada por nuevas observaciones que muestran anomalías como la «tensión de Hubble».
Además, análisis recientes de datos de alta precisión del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) sugieren que el modelo ΛCDM no se ajusta tan bien como otros modelos en los que la energía oscura evoluciona con el tiempo, en lugar de permanecer constante. Estas discrepancias son difíciles de resolver en modelos que utilizan una ley de expansión cósmica simplificada y que no tienen en cuenta la complejidad del tejido cósmico actual, que incluye cúmulos de galaxias y vastos vacíos.
Los investigadores señalan que el satélite Euclid de la Agencia Espacial Europea, lanzado en julio de 2023, tiene la capacidad de probar y distinguir entre la ecuación de Friedmann y el modelo timescape. No obstante, esto requiere al menos mil observaciones independientes de supernovas de alta calidad. La última vez que se probó el modelo timescape en 2017, los resultados indicaban que ofrecía solo un ajuste ligeramente mejor que el ΛCDM en la explicación de la expansión cósmica. Sin embargo, el equipo de Christchurch ha colaborado con el equipo de la colaboración Pantheon+, que ha producido un catálogo de 1,535 supernovas distintas, y ahora afirman que los nuevos datos proporcionan «evidencia muy sólida» a favor del modelo timescape.
Los investigadores también afirman que las futuras observaciones del telescopio espacial Nancy Grace Roman son necesarias para reforzar el apoyo al modelo timescape, lo que abre una nueva carrera para utilizar esta abundante información y revelar la verdadera naturaleza de la expansión cósmica y la energía oscura.
