La enigmática energía oscura, responsable de la aceleración de la expansión del universo, continúa desafiando las teorías científicas más robustas. A pesar de que la expansión del universo fue identificada a principios del siglo XX, los detalles sobre la naturaleza de esta fuerza siguen siendo un misterio. La creación del instrumento DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) en 2021 ha representado un avance significativo en la búsqueda de respuestas sobre la energía oscura, proporcionando un mapa detallado de la distribución de la materia en el cosmos.
Desde que Edwin Hubble formuló su célebre ley, que muestra cómo los objetos lejanos se alejan de la Tierra a mayor velocidad en función de su distancia, la cosmología ha evolucionado considerablemente. Sin embargo, un descubrimiento crucial en 1998 reveló que la expansión del universo no solo se estaba produciendo, sino que también se estaba acelerando. Esta aceleración se explica a través de la constante cosmológica, un término que se ha añadido a las ecuaciones que describen el universo, aunque su valor exacto sigue siendo objeto de debate.
Desafíos a la Teoría Estándar
Los primeros datos obtenidos por DESI, que abarcaron un periodo de expansión de 11 mil millones de años, se alinearon en gran medida con el modelo cosmológico estándar, conocido como Lambda CDM. Sin embargo, algunas discrepancias sugieren que la energía oscura podría no ser constante, lo que plantea un reto directo a la teoría de la constante cosmológica. Andrew Hearin, físico del Laboratorio Nacional Argonne, señala que si estos resultados se confirman, significaría que la aceleración cósmica podría deberse a un fluido dinámico con propiedades de gravedad negativa, algo que jamás se ha observado en experimentos de laboratorio en la Tierra.
Para profundizar en esta cuestión, el equipo de Hearin utilizó simulaciones en el superordenador Aurora, que permite realizar simulaciones a gran escala del universo. Estos modelos, denominados «simulaciones Discovery», se llevaron a cabo bajo dos condiciones: una en la que la energía oscura es constante y otra en la que varía con el tiempo. Aunque las simulaciones no pueden ofrecer pruebas definitivas, son una herramienta crucial para validar o refutar teorías existentes.
Los resultados preliminares de estas simulaciones indicaron diferencias en la función de masa del halo de materia oscura y en las tasas de formación estelar, lo que sugiere que la comprensión actual sobre la distribución de la materia oscura podría requerir revisiones. En particular, las simulaciones basadas en un modelo de energía oscura dinámica mostraron una mayor velocidad de acumulación de masa en los halos de materia oscura en comparación con el modelo estándar, así como diferencias en las tasas de formación estelar durante ciertas etapas del universo.
Los investigadores advierten que, aunque estos hallazgos son prometedores y respaldan la idea de que la energía oscura puede cambiar con el tiempo, aún se necesita más investigación para confirmar su validez. Las simulaciones son, en última instancia, un medio para afinar nuestra comprensión del universo y sus misterios, y su desarrollo se ha acelerado notablemente gracias a los avances en la potencia de cálculo, lo que permite que se realicen investigaciones en tiempo casi real ante nuevos descubrimientos en cosmología.
