Nueva evidencia apoya el modelo de «paisaje temporal» de expansión cósmica, que no necesita energía oscura
El misterio de la energía oscura finalmente se RESUELVE: los científicos idean una nueva teoría radical para explicar la misteriosa fuerza.
Por William Hunter
La energía oscura, uno de los conceptos más misteriosos de la astronomía, ha desconcertado a las mentes más brillantes del mundo durante décadas.
La energía oscura es un término provisional que los científicos utilizan para referirse a todo aquello que provoca que el universo se expanda más rápido con el tiempo.
Pero no sabemos exactamente qué es la energía oscura, y nadie la ha visto ni medido directamente.
Pero ahora, científicos de la Universidad de Canterbury, Nueva Zelanda , dicen que finalmente han resuelto el rompecabezas con una nueva teoría radical.
En un nuevo artículo impactante, dicen que la energía oscura no es real después de todo.
En cambio, nueva evidencia apoya el modelo de «paisaje temporal» de expansión cósmica, que no necesita energía oscura.
Este "modelo de paisaje temporal" tiene en cuenta el hecho de que el tiempo mismo se mueve mucho más lento en presencia de un campo gravitacional, como el que rodea a la Tierra.
El autor principal, el profesor David Wiltshire, afirma: "Nuestros hallazgos muestran que no necesitamos la energía oscura para explicar por qué el Universo parece expandirse a un ritmo acelerado".
Los científicos afirman haber resuelto el misterio de la energía oscura al demostrar por qué no necesitamos esta extraña fuerza para explicar la expansión del Universo. Estos hallazgos se basaron en observaciones de supernovas en galaxias como NGC 5643 (en la imagen)
Esta investigación llega en un momento de creciente incertidumbre en torno al actual "modelo estándar" del universo.
Los científicos generalmente han asumido que el universo está compuesto de materia ordinaria, así como de “materia oscura” (un tipo de material que no es visible ni detectable) y una fuerza externa constante llamada energía oscura.
Se cree comúnmente que la energía oscura es una fuerza antigravedad débil que actúa independientemente de la materia y constituye alrededor de dos tercios de la densidad de masa-energía del universo.
Esta teoría funciona bien para explicar la radiación de fondo de microondas cósmica dejada por el Big Bang y la distribución de las galaxias en el universo.
Sin embargo, en 1998 el telescopio espacial Hubble midió las distancias entre galaxias distantes y descubrió que el universo se estaba expandiendo actualmente mucho más rápido de lo que la teoría debería predecir.
Esta cuestión ha vuelto a cobrar protagonismo cuando nuevas mediciones del telescopio espacial James Webb confirmaron que las brechas entre las galaxias están creciendo entre un 8 y un 12 por ciento más rápido de lo esperado.
En su nuevo artículo, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters , el profesor Wiltshire y sus colegas han reevaluado la luz de las distantes «supernovas»: estrellas que han explotado al final de su vida.
En el modelo estándar de la cosmología, el universo contiene materia, materia oscura y una débil fuerza antigravitatoria llamada energía oscura. Estas dos fuerzas juntas explican cómo el cosmos pasó del Big Bang a lo que vemos hoy.
Mientras que la materia oscura es un tipo de materia que no se puede observar ni ver, la energía oscura es un tipo de energía que no interactúa de forma normal con la materia. Los científicos han propuesto que estas dos cosas podrían constituir hasta el 96 por ciento del universo. En la imagen, el mapa de la materia oscura en el universo elaborado por la NASA
Las observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble (en la imagen) muestran que el universo se está expandiendo más rápido de lo que predeciría el modelo estándar. Esto no encaja con la idea de que la energía oscura conduce a una tasa de expansión constante. En la imagen, un cúmulo de galaxias visto por el telescopio espacial Hubble
¿Qué es el modelo de paisaje temporal?
El modelo del paisaje temporal es un modelo cosmológico alternativo que tiene en cuenta el efecto de la gravedad en el tiempo.
El tiempo avanza más lento dentro de campos gravitacionales fuertes, como el que rodea a la Tierra.
Esto significa que un reloj en la Vía Láctea sería un 35 por ciento más lento que un reloj en el espacio vacío.
El modelo del paisaje temporal predice que han pasado millones de años más en los espacios entre las galaxias.
A un ritmo constante de expansión, los vacíos habrían crecido más que en otras áreas.
Esto crea la ilusión de que la expansión del universo se está acelerando.
Eligieron observar un tipo de supernovas llamadas supernovas "tipo Ia", que son causadas por enanas blancas moribundas (en lo que se convierten las estrellas después de haber agotado su combustible nuclear).
Debido a que el brillo que vemos es un producto de la distancia entre la luz y el observador, los científicos pueden medir el brillo de una supernova tipo Ia para determinar qué tan lejos está.
Al comparar esos datos con la velocidad a la que el objeto se aleja de la Tierra, los científicos pueden calcular cuánto se ha expandido el universo desde que se produjo la supernova.
Al observar estos datos, los investigadores intentaron ver cuál de los modelos del universo explicaría mejor lo que encontraron.
Lo que descubrieron fue que la teoría del paisaje temporal alternativo no sólo se ajustaba a los datos sino que en realidad proporcionaba mejores predicciones sobre cómo deberían aparecer las supernovas.
El profesor Wiltshire afirma: 'La investigación proporciona evidencia convincente que puede resolver algunas de las preguntas clave en torno a las peculiaridades de nuestro cosmos en expansión.
'Con nuevos datos, el mayor misterio del universo podría resolverse a finales de esta década.'
Esta teoría elimina la necesidad de materia oscura al desafiar uno de los supuestos básicos de la cosmología tradicional.
Los científicos sostienen que el tiempo se mueve más rápido en los huecos entre las estrellas. Incluso a un ritmo constante de expansión, estos huecos crecerán más rápido que las regiones pobladas del cosmos, creando la ilusión de que el universo se está acelerando. En la imagen, el mapa del universo del Dark Energy Spectroscopic Instrument
Los investigadores descubrieron que su modelo de "paisaje temporal" era más preciso a la hora de predecir los datos de un tipo de supernova en galaxias como NGC 1015 (en la imagen). Esto sugiere que no necesitamos la energía oscura para explicar por qué el universo se está expandiendo al ritmo actual.
Los astrónomos desentrañan los misterios del universo con la teoría de la energía oscura
Puede que a nosotros, los seres humanos, nos parezca alucinante, pero las variaciones en las fuerzas gravitacionales cambian la forma en que progresa el tiempo en el universo.
El modelo del paisaje temporal sugiere que un reloj colocado en la Tierra se movería un 35 por ciento más lento que uno arrojado a los vacíos cósmicos entre supercúmulos de galaxias.
Cuando el reloj aquí en la Tierra haya completado una vuelta de 24 horas, de medianoche a medianoche, el reloj en el espacio ya marcará las 08:00 am del día siguiente.
En la escala de tiempo del universo, esto significa que ya han pasado miles de millones de años más en los vacíos entre las galaxias que en el corazón de la Vía Láctea.
Así pues, incluso si el universo se estuviera expandiendo al mismo ritmo que después del Big Bang, los espacios entre las galaxias habrían crecido mucho más de lo que esperábamos, creando la ilusión de aceleración.
El profesor Wiltshire añade: "Ahora disponemos de tantos datos que en el siglo XXI finalmente podemos responder a la pregunta: ¿cómo y por qué surge una ley de expansión promedio simple de la complejidad?".
Los autores afirman que la ciencia pronto estará en condiciones de demostrar que este modelo es correcto.
El satélite Euclid de la Agencia Espacial Europea, lanzado en julio de 2003, tiene el poder de distinguir entre la expansión uniforme de la ecuación de Friedman y la alternativa de escala temporal.
Si bien esto requerirá al menos 1.000 observaciones de supernovas de alta calidad, coloca a los científicos a poca distancia de resolver uno de los mayores misterios del universo.
¿QUÉ ES LA ENERGÍA OSCURA?
La energía oscura es una frase utilizada por los físicos para describir un “algo” misterioso que está causando que sucedan cosas inusuales en el universo.
El universo está lleno de materia y la fuerza atractiva de la gravedad atrae toda la materia.
Luego llegó 1998 y las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de supernovas muy distantes que mostraron que, hace mucho tiempo, el universo en realidad se estaba expandiendo más lentamente que hoy.
"El universo no sólo se está expandiendo, sino que se está expandiendo cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo", dijo a MailOnline la Dra. Kathy Romer, científica del Dark Energy Survey, como se ilustra en este gráfico de la NASA.
Así que la expansión del universo no se ha desacelerado debido a la gravedad, como todos pensaban, sino que se ha estado acelerando.
Nadie se lo esperaba, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo lo estaba provocando.
"El universo no sólo se está expandiendo, sino que se expande cada vez más rápido a medida que pasa el tiempo", dijo a MailOnline la Dra. Kathy Romer, científica del Dark Energy Survey.
"Lo que esperaríamos es que la expansión se hiciera cada vez más lenta a medida que pasa el tiempo, porque han pasado casi 14 mil millones de años desde el Big Bang".
20 de diciembre de 2024
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