Nuevas simulaciones con supercomputadoras sugieren que la energía oscura, la fuerza que acelera la expansión del universo, podría ser dinámica en lugar de constante. Liderado por investigadores en Japón, el estudio se alinea con observaciones del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Esto podría reconfigurar la comprensión de la formación de estructuras cósmicas.
Desde principios del siglo XX, la evidencia ha mostrado que el universo se expande a una tasa acelerada, impulsada por la energía oscura, una misteriosa propiedad del espacio-tiempo. El modelo estándar Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) asume que la energía oscura permanece constante, pero datos recientes del DESI sugieren un componente de energía oscura dinámica (DDE), desafiando esta visión.
Un equipo liderado por el Profesor Asociado Tomoaki Ishiyama del Consejo de Mejora de la Transformación Digital de la Universidad de Chiba en Japón, con colaboradores Francisco Prada del Instituto de Astrofísica de Andalucía en España y Anatoly A. Klypin de la Universidad Estatal de Nuevo México en Estados Unidos, realizó simulaciones extensas. Publicado en Physical Review D (Volumen 112, Número 4), el estudio utilizó la supercomputadora Fugaku de Japón para tres simulaciones N-body de alta resolución, cada una con un volumen ocho veces mayor que esfuerzos anteriores.
Una simulación siguió el modelo Planck-2018 ΛCDM, mientras que dos incorporaron DDE. Una tercera utilizó parámetros de los datos del primer año del DESI, incluyendo un aumento del 10% en la densidad de materia. Los resultados mostraron efectos sutiles del DDE solo, pero con densidad de materia ajustada, el modelo DDE predijo un 70% más de cúmulos de galaxias masivos en el universo temprano en comparación con el modelo estándar. Esta mayor densidad mejora la atracción gravitacional, acelerando la formación de cúmulos.
Las simulaciones también coincidieron con observaciones del DESI en oscilaciones acústicas bariónicas (BAOs), con el pico de BAO desplazándose un 3,71% hacia escalas más pequeñas. El agrupamiento de galaxias fue más fuerte en escalas más pequeñas en el modelo DDE, alineándose con los datos.
"Nuestras grandes simulaciones demuestran que las variaciones en los parámetros cosmológicos, particularmente la densidad de materia en el Universo, tienen una mayor influencia en la formación de estructuras que el componente DDE solo", dice el Dr. Ishiyama.
Estos hallazgos preparan para encuestas futuras como el Subaru Prime Focus Spectrograph y DESI, que refinarán los parámetros cosmológicos.