Durante décadas, el modelo cosmológico ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter) ha sido el pilar fundamental para entender la estructura y evolución del Universo. Este modelo postula que el 95% del cosmos está compuesto por materia oscura (25%) y energía oscura (70%), mientras que solo el 5% corresponde a la materia ordinaria que conforma estrellas, planetas y galaxias.

Sin embargo, dos recientes estudios provenientes del Dark Energy Survey (DES) y el Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) sugieren que la energía oscura podría no ser una constante, sino una entidad en evolución a lo largo del tiempo, lo que podría significar un cambio de paradigma en la cosmología.

El Dark Energy Survey, una colaboración internacional liderada por el Fermilab del Departamento de Energía de EE.UU., ha analizado datos recopilados durante seis años utilizando la Dark Energy Camera (DECam) montada en el telescopio Blanco de 4 metros en Chile. Con técnicas como la medición de supernovas Tipo Ia y las oscilaciones acústicas de bariones (BAO), los científicos han rastreado la historia de la expansión cósmica con una precisión sin precedentes.

energia oscura cambia constante cosmológica
Este fragmento de los datos de DESI mapea objetos celestes desde la Tierra (centro) a miles de millones de años luz de distancia. Entre los objetos se encuentran galaxias cercanas brillantes (en amarillo), galaxias rojas luminosas (en naranja), galaxias con líneas de emisión (en azul), y cuásares (en verde). La estructura a gran escala del Universo es visible en la imagen del recuadro, que muestra la región de estudio más densa y que representa menos del 0,1% del volumen total del estudio. Crédito: C. Lamman / DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA

Uno de los resultados más llamativos proviene del análisis de BAO. Estas oscilaciones, que actúan como una regla cósmica para medir la expansión del Universo, revelaron que la escala de BAO es un 4% más pequeña de lo que predice el modelo ΛCDM. Asimismo, los datos de las supernovas Tipo Ia confirman esta tendencia, sugiriendo que la energía oscura podría estar cambiando con el tiempo.

Santiago Avila, investigador del CIEMAT en España y responsable del análisis BAO en DES, señala que estos resultados desafían la suposición de que la energía oscura tiene una densidad constante en la historia del cosmos. Si estos indicios son correctos, implicaría que necesitamos una revisión profunda del modelo estándar de la cosmología, afirma Avila.

Paralelamente, los datos recientes del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), un experimento gestionado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y montado en el telescopio Mayall de 4 metros en Arizona, han arrojado resultados que refuerzan las anomalías detectadas por DES. Usando la cartografía 3D más grande del Universo hasta la fecha, DESI ha rastreado la influencia de la energía oscura en los últimos 11.000 millones de años, revelando patrones que podrían indicar una variación en su intensidad a lo largo del tiempo.

Los resultados combinados de DESI con mediciones de fondo cósmico de microondas (CMB), lentes gravitacionales débiles y supernovas muestran un rango de confianza de 2.8 a 4.2 sigma en favor de una energía oscura que no es constante. Aunque esto no alcanza el umbral de 5 sigma para una confirmación definitiva, la consistencia de los resultados con otros estudios sugiere que podríamos estar ante un descubrimiento crucial.

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La Vía Láctea se proyecta sobre el Telescopio Nicholas U. Mayall de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, en el Observatorio Nacional Kitt Peak, un Programa de NOIRLab de NSF. Crédito: P. Horálek (Institute of Physics in Opava) / DESI Collaboration/DOE/KPNO/NOIRLab/NSF/AURA

El Universo sigue sorprendiéndonos, afirma Arjun Dey, científico del proyecto DESI en NOIRLab. Si estos datos se confirman con futuras observaciones, podríamos estar al borde de una revolución en nuestra comprensión del cosmos.

Implicaciones y el futuro de la cosmología

Si la energía oscura está evolucionando en el tiempo, el impacto en la cosmología sería profundo. Significaría que el término cosmológico de Einstein, que se ha asumido como una constante universal, debería modificarse o incluso reemplazarse por una nueva teoría. Esto podría abrir la puerta a modelos dinámicos como la teoría de quintesencia, que postula un campo energético cambiante con el tiempo.

Los próximos años serán claves para confirmar estas observaciones. DES y DESI seguirán recopilando datos, mientras que futuros experimentos, como el telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea y el Observatorio Vera C. Rubin, podrán aportar nuevas pruebas sobre la verdadera naturaleza de la energía oscura.

Nuestros resultados representan un terreno fértil para los teóricos, quienes ahora deben revisar los modelos existentes y proponer nuevas explicaciones, señala Michael Levi, director de DESI. Lo que está en juego es nada menos que el destino del Universo.

Con la posibilidad de que la energía oscura no sea constante, la cosmología está ante un posible cambio de paradigma. La comunidad científica espera con expectación los análisis finales de DES y DESI, pues podrían redefinir la forma en que entendemos la historia y el futuro del cosmos.



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