¿Es la Energía Oscura la Constante Cosmológica?

Aurelio Carnero Rosell nació en Santa Cruz de Tenerife. Su formación académica incluye la Licenciatura en Física por la Universidad de La Laguna y el Doctorado en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid. Tras seis años en el Observatorio Nacional de Río de Janeiro (Brasil) y otros dos años en el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) en Madrid, volvió a Tenerife como investigador postdoctoral en el Instituto de Astrofísica de Canarias. Actualmente continúa su investigación sobre Cosmología y Física Extragaláctica en el marco del proyecto "Capacitación Tecnológica del IACTEC", financiado por el Cabildo de Tenerife.

Hace más de un año les hablé del comienzo del experimento Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI para los amigos, como ustedes). Un experimento que espera revolucionar la cosmología, dado su precisión y resolución a la hora de medir la expansión del Universo. Hoy quería ponerles al día, ya que hace pocos meses, publicamos los resultados obtenidos con el primer año de observaciones… y fueron sorprendentes. 

DESI es un cartografiado de galaxias realizado por más de 900 científicos y científicas de más de setenta instituciones internacionales (incluyendo la participación del Instituto de Astrofísica de Canarias y de otros centros españoles) que está midiendo la expansión del Universo y las propiedades de la Energía Oscura con una precisión única. En el mes de abril de este año 2024, hicimos públicos los resultados del análisis realizado sobre una primera muestra de más de cinco millones de galaxias, cubriendo once mil millones de años de historia del Universo (sobre un total de catorce mil millones de años). Toda la comunidad astrofísica mundial estaba pendiente de estos resultados y, como era de esperar, no han defraudado.

En física, lo que más nos gusta es encontrar resultados que desafíen el modelo preestablecido, es lo que nos da vidilla. Estos resultados inesperados son justamente los casos que pueden, más tarde, convertirse en cambios de paradigma en el modelo de consenso. Y qué mejor para los científicos que dejar su nombre impreso en un cambio de paradigma. Esto es justamente lo que puede estar pasando a la luz de los nuevos resultados de DESI, ya que lo que hasta ahora se consideraba como la Constante Cosmológica, la Energía Oscura, quizás no sea tan constante. 

Recordemos que en el modelo estándar actual, la Energía Oscura se asocia con la Constante Cosmológica, es decir, la Energía Oscura sería un campo escalar, con una magnitud constante a lo largo de toda la historia del Universo, asociada a la energía del vacío. Con el tiempo, la energía oscura cada vez es más importante en comparación con la materia, porque el Universo es cada vez más grande, pero en este modelo el “empuje” que ejerce sobre la aceleración es constante a lo largo y ancho del Universo. Sin embargo, DESI ha encontrado resultados que contradicen esta hipótesis, al detectar una posible variación en su intensidad con el tiempo. Lo que parece haber detectado es que la Energía Oscura, aún siendo cada vez más importante, su intensidad estaría decreciendo, siendo cada vez más débil. 

Por supuesto, cambios en el modelo de consenso tan grandes como el que podrían indicar los resultados de DESI requieren que las evidencias superen los escrutinios más exigentes y que los resultados cumplan los requisitos de repetibilidad y reproducibilidad, es decir, que cualquier equipo de investigación ajeno a DESI pueda repetir con los mismos datos los mismos resultados y que además, otros experimentos con diferentes medidas (como podría ser el LSST, DES u otros) lo repitan y reproduzcan también. Sobre lo primero, es importante decir que DESI ha puesto a disposición de toda la comunidad los datos con los que obtuvo estos resultados, permitiendo a cualquier equipo independiente su repetibilidad. Sobre la reproducibilidad, desafortunadamente tendremos que esperar unos años para saber si LSST o los resultados finales de DES confirman la naturaleza dinámica de la Energía Oscura. 

Como ya adelanté en mi anterior artículo en la Gaveta de Astrofísica, 2024 está siendo un año de grandes noticias en cosmología. En DESI continuamos analizando los datos con el mayor rigor posible, para que en los próximos meses podamos publicar los resultados con los tres primeros años de observación y confirmar o desechar nuestras conclusiones sobre la naturaleza de la Energía Oscura. Así que estén atentos a las noticias y a la Gaveta de Astrofísica, porque aquí se lo contaremos.

Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez.