Los astrónomos han encontrado evidencia de que la energía oscura podría estar evolucionando en lugar de ser constante, desafiando el modelo cosmológico de larga data de Einstein. Un nuevo estudio indica que los modelos de energía oscura variable en el tiempo se ajustan mejor a los datos observacionales, lo que podría alterar nuestra comprensión del destino del universo. Investigadores de la Universidad de Chicago analizaron datos de encuestas importantes para respaldar esta idea.
La energía oscura, que impulsa la expansión acelerada del universo y constituye alrededor del 70 por ciento del cosmos, ha sido explicada durante mucho tiempo como una propiedad constante del espacio vacío, similar a la constante cosmológica de Einstein propuesta hace más de un siglo. Sin embargo, las observaciones recientes están impulsando una reevaluación.
El año pasado, datos del Dark Energy Survey (DES) y el Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) sugirieron que la energía oscura podría ser dinámica. Esto se basó en el interés anterior de la década de 1990, pero conjuntos de datos robustos como los de supernovas, oscilaciones acústicas de bariones y el fondo cósmico de microondas —recopilados por DES, DESI y Planck— mostraron discrepancias con el modelo constante. "Esta sería nuestra primera indicación de que la energía oscura no es la constante cosmológica introducida por Einstein hace más de 100 años, sino un nuevo fenómeno dinámico", dijo Josh Frieman, Profesor Emérito de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Chicago.
En un estudio publicado en septiembre en Physical Review D, Frieman y el Fellow de NASA Hubble Anowar Shajib combinaron datos de DES, DESI, Sloan Digital Sky Survey (SDSS), Time-Delay COSMOgraphy, Planck y el Atacama Cosmology Telescope. Su análisis encontró que los modelos de energía oscura en evolución, basados en partículas de axiones ultra-ligeros, coinciden mejor con las observaciones. Estos axiones, predichos en la década de 1970 para interacciones fuertes y ahora candidatos para la materia oscura, se comportarían como energía oscura en una forma ultra-ligera. Los datos indican que la densidad de la energía oscura ha disminuido en alrededor del 10 por ciento en los últimos varios miles de millones de años, permaneciendo constante en épocas anteriores de la historia cósmica antes de declinar lentamente.
Las implicaciones son profundas. Como explicó Shajib, la energía oscura en evolución significa que su densidad cambia con el tiempo, lo que podría ralentizar la aceleración del universo. Sus modelos predicen un "Big Freeze", donde la expansión continúa pero lleva a un universo frío y oscuro, evitando extremos como un Big Rip o Big Crunch.
Encuestas futuras, incluyendo DESI y el Legacy Survey of Space and Time (LSST) del Observatorio Vera Rubin, podrían confirmar si la energía oscura evoluciona. Frieman señaló la emoción: después de dos décadas de datos que apoyan la constancia, estas pistas de cambio podrían remodelar la física fundamental.