La geometría del universo confirma el modelo de la energía oscura. Los científicos comprueban ahora que la constante cosmológica de Einstein, que el mismo Einstein calificó como su peor error, ayuda a explicar el universo
En 1917, Albert Einstein introdujo un término llamado constante cosmológica en su teoría de la relatividad general, para forzar a las ecuaciones a predecir un universo estacionario, sosteniendo el pensamiento de los físicos de su tiempo. Cuando quedó claro que el universo en realidad no era estático, sino que, en cambio, se estaba expandiendo, Einstein desechó la constante, declarando que había sido el «mayor error» de su vida.
Pero, últimamente, los científicos han revivido la constante cosmológica de Einstein (representada por la mayúscula de la letra griega lambda), para explicar una misteriosa fuerza llamada energía oscura que parece contrarrestar la gravedad, haciendo que el universo se expanda a un ritmo acelerado.
Un nuevo estudio confirma que la constante cosmológica es la opción que se adapta mejor a la energía oscura, y ofrece la estimación más precisa y exacta de su valor, dijeron los investigadores. El hallazgo surge de una medición de la geometría del universo, que sugiere que nuestro universo es plano, en lugar de esférico o curvo.
La geometría del universo
Los físicos Christian Marinoni y Adeline Buzzi, de la Universidad de Provence en Francia, encontraron una nueva manera de comprobar el modelo de energía oscura que es completamente independiente de los estudios anteriores. Su método se basa en la observación a distancia de pares de galaxias para medir la curvatura del espacio.
«El aspecto más interesante del trabajo es que no hay datos externos conectados», señaló Marinoni, es decir, que sus resultados no dependen de otros cálculos que podrían ser defectuosos.
Los investigadores comprobaron la energía oscura estudiando la geometría del universo. La forma del espacio depende de lo que hay en él. Esta es una de las revelaciones de la relatividad general de Einstein, que demostró que la masa y la energía (dos caras de la misma moneda) curvan el espacio-tiempo con su fuerza gravitatoria.
Marinoni y Buzzi decidieron calcular el contenido del universo, es decir, la cantidad de masa y energía, incluyendo la energía oscura, que contiene, por medio de la medición de su forma.
Había tres opciones principales como resultado.
Los físicos dicen que el universo puede ser chato como un plano, esférico como un globo, o hiperbólicamente curvado, como una silla de montar. En estudios anteriores resultó favorecido el modelo de universo plano, y este nuevo cálculo coincide con ello.
El universo plano
La geometría del espacio-tiempo puede distorsionar las estructuras que existen en su interior. Los investigadores estudiaron observaciones de pares de distantes galaxias que se orbitan mutuamente buscando evidencias de distorsión, y utilizaron la magnitud de esta distorsión como una manera de trazar la forma del espacio-tiempo.
Para descubrir cuán distorsionada estaba las forma de los pares de galaxias, los investigadores midieron qué cantidad de luz de cada una de las galaxias estaba desplazada al rojo, es decir, cuánto corrimiento hacia el extremo rojo del espectro visual tenía a causa de un proceso llamado efecto Doppler, que afecta a la luz y a las ondas de sonido en movimiento.
Las mediciones del corrimiento al rojo aportaron una manera de trazar la orientación y la posición de los pares de galaxias orbitándose. El resultado de estos cálculos apunta a un universo plano.
Marinoni y Buzzi han detallado sus hallazgos en la edición de 25 de noviembre de la revista Nature.
Comprendiendo la energía oscura
Al dar más evidencias sobre que el universo es plano, estos hallazgos refuerzan el modelo de la constante cosmológica sobre las teorías competidoras, que sostienen la idea de que son erróneas las ecuaciones de la relatividad general.
«Tenemos en este momento las mediciones más precisas de lambda que pueda aportar una técnica», dijo Marinoni. «Nuestros datos apuntan hacia una constante cosmológica debido a que obtuvimos un valor de lambda cercano a menos uno, que es el valor que se espera si la energía oscura fuese la constante cosmológica.»
Por desgracia, el saber que la constante cosmológica es la mejor explicación matemática para cómo la energía oscura está estirando nuestro universo no ayuda mucho a comprender por qué existe.
«Muchos cosmólogos consideran que determinar la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura es la cuestión científica más importante de la década», escribió Alan Heavens, de la Universidad de Edimburgo, Escocia, en un ensayo que acompaña en el mismo número de Nature. «Nuestra imagen del universo implica ir uniendo una serie de piezas de evidencia, por lo que es atractivo conocer la novedosa técnica de Marinoni y Buzzi para comprobar el modelo cosmológico, y no menos importante es que proporcione una medición muy directa y simple de la geometría del universo.»
Fuente: Live Science. Aportado por Eduardo J. Carletti
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