El debate en torno a la energía oscura sigue más vivo que nunca. La cosmología señala que este tipo de energía está presente en todo el espacio, y ejerce una presión que acelera la expansión del universo. Ahora, un equipo de astrónomos de la Universidad de Portsmouth y de la Universidad LMU de Munich han manifestado estar en condiciones de asegurar su existencia.
Tras un estudio de dos años de duración, liderado por Tommaso Giannantonio y Robert Crittenden, estos científicos han concluido que la probabilidad de su existencia es del 99,996%. Sus hallazgos han sido publicados en la revista Royal Astronomical Society.
El profesor Bob Nichol, miembro del equipo de Portsmouth, ha comentado que "La energía oscura es uno de los grandes misterios científicos de nuestro tiempo, así que no es sorprendente que tantos investigadores se cuestionen su existencia. Pero con nuestro trabajo se afirma que estamos más confiados que nunca de que este componente exótico del universo es real, incluso cuando aún no tenemos ni idea en qué consiste".
Hace una década, el astrónomo Adam Riess observó que el brillo de las supernovas distantes se alejaba, proporcionando una primera prueba directa, confirmada más tarde por Saul Perlmutter. La aceleración se atribuye a la fuerza repulsiva asociada a la energía oscura, que ahora se cree compone el 73% del contenido del cosmos. Los investigadores que hicieron este descubrimiento recibieron el Premio Nobel de Física en 2011, pero la existencia de la energía oscura continúa siendo objeto de debate.
Muchas otras técnicas han sido utilizadas para confirmar la existencia de la energía oscura, pero son pruebas indirectas de la aceleración del universo o mantienen sus propias incertezas. El más utilizado es el Sistema de Detección Integrado Sachs-Wolfe, al que dieron nombre los científicos Rainer Sachs y Arthur Wolfe.
La radiación de fondo de microondas, la radiación electromagnética residual del Big Bang, es observada en todo el universo conocido. En 1967, Sachs y Wolfe propusieron que la luz de esta radiación se volvía ligeramente azul a su paso por los campos gravitatorios de los cúmulos de materia, un efecto conocido como "corrimiento gravitacional al rojo".
En 1996, Robert Crittenden y Neil Turok, ahora en el Perimeter Institute de Canadá, tomaron esta idea y la llevaron al siguiente nivel, sugiriendo que los astrónomos podrían observar estos cambios en la energía de la luz, de los fotones, comparándolos con la temperatura de la radiación en los mapas de galaxias del universo local.
En ausencia de la energía oscura, o de una gran curvatura del universo, no habría correspondencia entre estos dos mapas (el fondo de radiación de mocroondas distante y la distribución de galaxias relativamente cercanas), pero la existencia de la energía oscura podría llevar a efectos contrarios a la intuición, como que los fotones del fondo cósmico de microondas ganasen energía al pasar por grandes acumulaciones de masa.
El Efecto Integrado Sachs Wolfe fue detectado por primera vez en 2003 e inmediatamente identificado como una evidencia clara de la existencia de la energía oscura, consiguiendo la calificación de "Descubrimiento del año" de la revista Science. Pero la señal es débil y la esperada correlación entre mapas es pequeña, así que algunos científicos sugieieron que estaba causada por otras fuentes, como el polvo existente en nuestra galaxia. Desde el primer artículo de este efecto integrado, muchos otros astrónomos han cuestionado las detecciones originales y han puesto en tela de juicio la existencia de energía oscura.
En este nuevo estudio, el producto de casi dos años de trabajo, el equipo de investigadores ha reexaminado los argumentos contra la detección del Efecto Integrado Sachs Wolfe, y mejorado los mapas utilizados en el trabajo original. Gracias a este nuevo análisis, aseguran que hay un 99.996% de probabilidades de que la energía oscura sea la responsable de las secciones más calientes de los mapas de la radiación de fondo de microondas.
"Este trabajo también indica posibles modificaciones a la Teoría General de la Relatividad de Einstein", apunta Tommaso Giannantonio, principal responsable del estudio. "La próxima generación de estudios de la radiación de fondo de microondas y de las galaxias existentes debería darnos mediciones definitivas, sea para confirmar la Teoría General de la Relatividad, incluyendo la energía oscura, o para algo más intrigante, que demande una revisión completa sobre cómo funciona la gravedad".
Bajo estas líneas, puede verse una impresión visual de los datos utilizados en el estudio. Los mapas extragalácticos se representan como conchas, a medida que la distancia se incrementa desde la Tierra. Lo más cercano, la Vía Láctea, es una fuente de ruido potencial. Después de esto, tenemos seis conchas, que contienen mapas de los millones de galaxias distantes utilizados en el estudio, que se producen utilizando distintos telescopios que trabajan en diferentes longitudes de onda, y están codificados por colores, para mostrar los más densos cúmulos de galaxias (en rojo) y los menos densos (en azul). Hay agujeros en los mapas, debido a que no se tienen datos de todas las zonas. El equipo ha detectado (a 99,996% de significación) correlaciones muy pequeñas entre estos mapas en primer plano (a la izquierda) y el fondo cósmico de microondas (a la derecha).
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