Los científicos han logrado un nivel de claridad sin precedentes al mapear la expansión del universo y estudiar la energía oscura, la enigmática fuerza que acelera esta expansión. El avance surge del análisis de seis años de datos recopilados por la Cámara de Energía Oscura (DECam) en el telescopio de 4 metros Víctor M. Blanco de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Esta es la primera vez que se combinan cuatro métodos independientes para estudiar la energía oscura, duplicando la precisión de mediciones anteriores.
Los datos detrás del descubrimiento
El análisis abarca 758 noches de observaciones que cubren una octava parte del cielo, realizadas entre 2013 y 2019 por la Colaboración Dark Energy Survey (DES). La DECam de 570 megapíxeles capturó datos de la asombrosa cifra de 669 millones de galaxias, a unos miles de millones de años luz de distancia. Esta escala es crucial porque comprender la energía oscura requiere observar el universo en las escalas más grandes posibles; los efectos son sutiles y sólo se vuelven evidentes al examinar grandes distancias cósmicas.
Por qué es importante la energía oscura
La existencia de energía oscura se insinuó por primera vez en 1998, cuando los astrónomos observaron que las supernovas distantes estaban retrocediendo más rápido de lo esperado. Esto significaba no sólo que el universo se está expandiendo, como descubrió Edwin Hubble décadas antes, sino que su expansión se está acelerando. La energía oscura representa actualmente aproximadamente el 68% de la energía y materia total del universo, pero su naturaleza sigue siendo desconocida.
El momento del predominio de la energía oscura también es clave: sólo comenzó a superar la gravedad hace entre 3 y 7 mil millones de años. Esto sugiere que la evolución del universo no es un proceso simple y lineal, sino que incluye fases en las que dominan diferentes fuerzas.
Cuatro formas de estudiar lo invisible
El análisis DES combinó de forma única cuatro métodos para investigar la energía oscura:
- Supernovas tipo Ia: La herramienta de descubrimiento original, que sigue siendo vital para medir distancias en todo el cosmos.
- Lentes gravitacionales débiles: La sutil curvatura de la luz cuando pasa por objetos masivos, revelando la distribución de la materia y la energía oscuras.
- Agrupación de galaxias: La forma en que se agrupan las galaxias proporciona pistas sobre la estructura cósmica subyacente influenciada por la energía oscura.
- Oscilaciones acústicas bariónicas (BAO): Las ondulaciones del universo primitivo se conservan como fluctuaciones de densidad y actúan como una regla cósmica para medir la expansión.
Al comparar estos cuatro métodos independientes, el equipo de DES ha fortalecido significativamente la confianza en sus resultados.
Discrepancias inesperadas
Los datos de DES se alinean tanto con el modelo cosmológico estándar (Lambda Cold Dark Matter – LCDM) como con un modelo más flexible que permite que la energía oscura evolucione con el tiempo (wCDM). Sin embargo, el análisis reveló una discrepancia entre la agrupación de galaxias observada y las predicciones de ambos modelos.
Las galaxias modernas parecen agruparse de manera diferente a lo esperado según las mediciones del universo temprano, lo que sugiere que los modelos cosmológicos actuales pueden estar incompletos. Este desajuste, aunque sutil, se vuelve más pronunciado con cada nueva observación.
El futuro de la investigación sobre la energía oscura
El siguiente paso implica combinar los datos de DECam con observaciones del Legacy Survey of Space and Time (LSST) del Observatorio Vera C. Rubin, que catalogará aproximadamente 20 mil millones de galaxias. Esto proporcionará una visión aún más completa de la historia del universo y del comportamiento de la energía oscura.
“DES ha sido transformador y el Observatorio Vera C. Rubin nos llevará aún más lejos”, dice Chris Davis de la Fundación Nacional de Ciencias. El alcance sin precedentes del Observatorio Rubin promete poner a prueba nuestra comprensión de la gravedad y desbloquear nuevos conocimientos sobre la verdadera naturaleza de la energía oscura.
El universo sigue lleno de misterios, pero estos hallazgos nos acercan más que nunca a desentrañar los secretos de su acelerada expansión.
