21/Abr/07

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¿Es la energía oscura una ilusión?

Un físico del CERN propone que quizás la energía oscura no existe y que lo observado se deba más bien a las inhomogeneidades del Universo.

La energía oscura es difícil de entender. Fue propuesta por primera vez a finales de los noventa debido a los resultados obtenidos en la medición del brillo de explosiones de supernovas.

Es una fuerza que empuja la expansión del Universo más de lo que se expandiría sólo por el efecto del Big Bang. Actuaría como una fuerza antigravitatoria y parece ser que es más poderosa conforme el tamaño del universo aumenta con la expansión.

A diferencia de la materia ordinaria o la materia oscura que se diluyen con el tiempo al haber más espacio disponible (debido a la expansión del mismo), la energía oscura permanecería constante. Como la materia de cualquier tipo es la única que produce una fuerza atractiva gravitatoria no hay nada que se oponga a la expansión originada por la Gran Explosión que dio origen al Universo. Dicha expansión no se parará y el Universo continuará expandiéndose para siempre.

Además, la energía oscura hará que se expanda cada vez más rápido, pues dicha energía no se diluye con dicha expansión, hasta que toda la materia quede absolutamente diluida en la nada.

Esta energía oscura, cuya naturaleza última no conocemos de momento, fue supuestamente confirmada en las mediciones del fondo cósmico de radiación realizadas por el WMAP. Según estas medidas la energía oscura representa el 74% del Universo, la materia oscura el 22% y la materia ordinaria (estrellas, planetas, nubes de polvo y gas… nosotros) sólo el 4% del mismo. Durante estos últimos años los científicos han estado tratando de saber la naturaleza de esta energía oscura sin demasiado éxito.

En realidad la hipótesis de la materia oscura es bastante oscura y lo único que nos hace creer realmente en ella son las medidas tomadas a partir de las supernovas.

Según Syksy Rasanen la expansión acelerada del Universo no estaría controlada por esta misteriosa energía, sino que paradójicamente lo observado sería una consecuencia del colapso de materia en pequeñas regiones de espacio. Suena contraintuitivo que el aumento de la expansión se deba al colapso de ciertas regiones del universo bajo la fuerza de la gravedad, pero se puede entender.

Desde hace mucho tiempo se ha venido asumiendo que la expansión del Universo no está influenciada por las propiedades de las regiones pequeñas que contiene, porque estas propiedades deben de promediarse a escalas grandes. Sin embargo, en una región dada de espacio la fuerza de gravedad entre materia actúa como un freno a la expansión. Esto significa que la expansión debe de reducirse en regiones con mucha materia, mientras que debe de continuar en regiones vacías de materia.

Esta diferencia entre los ritmos de expansión entre las distintas regiones sería la que podría producir una ilusión de existencia de energía oscura, según Rasanen. Aunque el ritmo de expansión decrezca o se estabilice en cada región, el promedio de expansión para todo el universo como un todo aumentaría que es lo que se observa. Esto se debería a que con el tiempo, las regiones más densas atraen más materia hacia ellas por gravedad y vacían incluso más las regiones menos densas. Este proceso, de hecho, ya promovió en el pasado la formación de galaxias y cúmulos de galaxias con grandes vacíos entre ellos.

Aunque la velocidad de expansión se reduce más y más en las regiones densas, estas regiones terminan siendo menos importantes en la expansión del Universo en su conjunto, porque representan un porcentaje en volumen cada vez menor.

En los vacíos, sin embargo, la expansión continúa y terminan siendo cada vez más grandes y representando gran parte del volumen total del Universo. Como la influencia de las regiones densas declina, el ritmo de expansión promedio del Universo aumenta aunque no haya una fuerza repulsiva extra representada por la energía oscura.

Rasanen encuentra esta explicación muy plausible, pero otros como Niayesh Afshordi del Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics creen que está equivocada.

Según los críticos las diferencias de densidad deberían de ser muy pronunciadas a escalas de diez mil o un millón de años luz para que el efecto se notara. Y las medidas indican que las diferencias de densidad son de sólo un 0,001% a esas escalas Pero según Rasanen en los mapas 3D de distribución de galaxias como el 2-degree Field Galaxy Redshift Survey se muestran diferencias de cerca del 20% que son suficientes para sustentar su teoría.

Rasanen admite que su modelo teórico es muy simple, pero argumenta que hasta que no se esté seguro no se puede afirmar que la expansión extra se deba a una energía oscura.

Según él, si las diferencias de densidad tienen una influencia sobre la expansión del Universo, entonces las futuras medidas de la expansión basadas en explosiones de supernovas deberán de mostrar diferentes ritmos de expansión según la dirección en la que se mida. Si este investigador tiene razón a los cosmólogos actuales les habría pasado como a Einstein y su famosa "mayor metedura de pata" con la constante cosmológica, que aparece y desaparece según las necesidades.

Fuente: Neofronteras. Aportado por Daniel Antokoletz