Han pasado más de dos décadas desde el descubrimiento de la energía oscura.
Por lo tanto, los científicos han tenido más de 20 años para descifrar los secretos de esta sustancia invisible que parece estar desintegrando el universo. Sin embargo, todavía no saben casi nada al respecto. De hecho, es posible que la energía oscura ni siquiera sea una sustancia. Podría ser una fuerza o incluso una propiedad intrínseca del propio espacio.
Por ejemplo, el modelo estándar de cosmología (nuestra principal teoría de la evolución cósmica) sugiere que la energía oscura es inquebrantable en todo el universo y a lo largo del tiempo, lo que la convierte en una propiedad fundamental de espacio. Si es constante, la misteriosa energía oscura que constituye un enorme 70 por ciento del universo alejaría a todos. estrellas y galaxias. Sin embargo, el mayor estudio de la historia cósmica del universo podría indicar que la energía oscura, también conocida como hipotética fuerza “antigravedad”puede evolucionar con el tiempo en lugar de permanecer constante, insinuando un futuro menos solitario para los residentes del universo.
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Si este primer resultado se mantiene en futuras observaciones, es posible que los cosmólogos tengan que, como mínimo, explorar las incertidumbres sistemáticas en el modelo Lambda CDM (LCDM) predominante, un modelo matemático de el universo en el que lambda representa la energía oscura. Es posible que también necesiten comenzar a examinar docenas de otros modelos de nuestro universo para encontrar el que mejor se ajuste. Aún así, la evidencia es provisional: no alcanza lo que se conoce como el “umbral 5 sigma”, que determina si una señal puede celebrarse como un descubrimiento oficial. Por lo tanto, las interpretaciones que surgen continuamente sobre la evolución de la energía oscura podrían cambiar con la llegada de más datos en los próximos años.
“Si esto es cierto, esto simplemente pone patas arriba la cosmología”, dijo Dillon Brout de la Universidad de Boston, quien mide la aceleración del universo con supernovas. Tal descubrimiento sería un “cambio de paradigma en nuestra forma de pensar sobre cuál es nuestra mejor comprensión de nuestro universo”.
Farolas del universo
Encaramado en lo alto del telescopio Nicholas U. Mayall de 4 metros en Arizona, Observatorio Nacional Kitt Peakel Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura, o DESI, señala las posiciones de un millón de galaxias cada mes. A través de estas observaciones, los cosmólogos pueden medir la tasa de expansión del universo a medida que aumentó durante los últimos 11 mil millones de años. Estas galaxias lejanas, que pueden compararse con las “farolas del universo”, ayudan así a los cosmólogos a estudiar el enigma de la energía oscura, que impregna el universo.
Y, el jueves (4 de abril), la colaboración DESI compartió el mapa 3D más grande jamás creado del universo. También incluye mediciones de alta precisión de la tasa de expansión del universo durante los últimos 11 mil millones de años. Solo en su primer año de operaciones, DESI ha demostrado ser dos veces más poderoso para medir la historia de expansión del universo temprano que su predecesor, el Sloan Digital Sky Survey, que tardó más de una década en construir un mapa 3D similar.
Esta “es la próxima generación de datos que hemos estado esperando durante mucho tiempo, por lo que es realmente agradable ver que ha llegado”, dijo Brout, que no participa en la colaboración DESI.
Además de innumerables galaxias agrupadas como hilos anudados, el nuevo mapa 3D de DESI destaca un patrón tenue en el universo temprano conocido como Oscilaciones Acústicas Bariónicas, o BAO. Estas sutiles arrugas tridimensionales habían volado a través de la materia que existió durante los primeros 380.000 años de la historia de nuestro universo, congelándose con el tiempo y convirtiéndose en reliquias de un cosmos infantil. Al mapear los tamaños de esos BAO congelados, los investigadores lograron estimar las distancias a las galaxias e inferir qué tan rápido se estaba expandiendo el universo en varios momentos en el tiempo.
Debido a que la luz de las galaxias típicas es demasiado débil para verla, ya que esas galaxias se encuentran muy lejos de nosotros y la luz que emiten es de intensidad relativamente baja, la colaboración DESI también estudió más de 400.000 objetos intensamente brillantes llamados cuásares. A medida que la luz de estos objetos se desliza a través espacio interestelares absorbido por nubes de gas y polvo, lo que ayuda a los cosmólogos a mapear bolsas de materia densa de manera similar a como lo hacen las galaxias.
“Nos permite mirar más allá de cuando el universo era muy joven”, dijo en un comunicado Andreu Font-Ribera, científico del Instituto de Física de Altas Energías de España y miembro de la colaboración DESI. declaración. “Es una medición realmente difícil de realizar y es genial ver que tenga éxito”.
“Si esto es real, estamos en territorio inexplorado”
La conclusión preliminar de que la energía oscura podría estar evolucionando con tiempo Proviene de un análisis inicial de datos DESI combinados con datos de otros datos cosmológicos. Los investigadores descubrieron que un modelo variable de energía oscura coincidía mejor con los datos en comparación con el modelo estándar. Para ser claros, ningún conjunto de datos por sí solo revela de manera convincente la naturaleza de la energía oscura que evoluciona en el tiempo, pero la señal se vuelve ligeramente más fuerte cuando se combinan todos los conjuntos de datos.
“No es una preferencia lo suficientemente fuerte como para decir que Lambda CDM está mal”, dijo a Space.com Kyle Dawson, coportavoz de DESI en la Universidad de Utah. “En realidad, nunca antes habíamos encontrado desviaciones de ese modelo con algún significado real”.
Sin embargo, según los primeros análisis, parece que la energía oscura está pasando de ser un fuerte impulsor de la aceleración de nuestro universo a disminuir hasta cierto punto, dijo Dawson.
“Si esto es real, estamos en territorio inexplorado”, dijo Brout. La colaboración DESI utilizó el segundo modelo más simple de nuestro universo después de Lambda CDM, que no tiene nada de especial excepto por su capacidad para ayudar a los cosmólogos a comprobar si hay desviaciones del modelo estándar. Si las observaciones futuras en curso realmente descubren que la energía oscura está evolucionando con el tiempo, docenas de otros modelos también serían viables, y los cosmólogos tendrían que comenzar a probarlos todos individualmente, dijo Brout.
“Si no es Lambda CDM, ¿quién sabe?”
