Una nueva teoría podría explicar por qué el 95% del cosmos está desaparecido

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Investigadores de la Universidad de Oxford (Reino Unido) han unificado en un solo fenómeno la materia oscura y la energía oscura: el fluido de masa negativa. LambdaCDM, el modelo actual del Universo ampliamente aceptado no nos da información alguna sobre la materia y la energía oscura. Lo que sabemos de ellas es gracias a la fuerza gravitatoria que ejercen sobre la materia observable.

Peor en el nuevo estudio, publicado en Astronomy and Astrophysics, los investigadores idearon un nuevo modelo para el Universo, que arroja más luz tanto sobre la materia oscura como sobre la energía oscura. "Ahora pensamos que tanto la materia oscura como la energía oscura se pueden unificar en un fluido que posee un tipo de gravedad negativa, que repele el material que se encuentra a su alrededor”, explica Jamie Farnes, autora principal del estudio.

Anteriormente se había descartado la existencia de materia negativa, ya que se pensaba que este material se volvería menos denso a medida que el Universo se expandiera, lo que va en contra de las observaciones que muestran que la energía oscura no se diluye con el tiempo. Sin embargo, la investigación de Farnes aplica un "tensor de creación", que permite la creación continua de masas negativas. De hecho, el fluido parece comportarse de manera idéntica a la energía oscura.

La teoría de Farnes también proporciona las primeras predicciones correctas del comportamiento de los halos de materia oscura. La mayoría de las galaxias giran tan rápido que deberían estar destrozándose, lo que sugiere que un "halo" invisible de materia oscura debe mantenerlas juntas. La investigadora realizó simulación por ordenador de las propiedades de la masa negativa, que predice la formación de halos de materia oscura como los inferidos por observaciones que utilizan los radiotelescopios modernos.

El “gran error” de Einstein

Albert Einstein proporcionó el primer indicio del universo oscuro hace exactamente 100 años, cuando descubrió un parámetro en sus ecuaciones conocido como la "constante cosmológica", que ahora sabemos que es sinónimo de energía oscura. Einstein llamó a la constante cosmológica su "gran error", aunque las observaciones astrofísicas modernas demuestran que es un fenómeno real. En notas que se remontan a 1918, Einstein describió su constante cosmológica y escribió que "se requiere una modificación de la teoría para que el espacio vacío asuma el papel de la gravedad de las masas negativas que se distribuyen por todo el espacio interestelar". Por lo tanto, es posible que el propio Einstein predijera un universo lleno de masa negativa.

Para Farnes, “los enfoques anteriores para combinar la energía oscura y la materia oscura han intentado modificar la teoría de la relatividad general de Einstein, que ha resultado ser increíblemente desafiante. Este nuevo enfoque toma dos ideas antiguas que se sabe que son compatibles con la teoría de Einstein (masas negativas y creación de materia) y las combina”.

La prueba de la nueva teoría provendrá de pruebas realizadas con un radiotelescopio de vanguardia conocido como Square Kilometer Array (SKA), un intento internacional de construir el telescopio más grande del mundo. "Todavía hay muchos problemas teóricos y simulaciones computacionales para trabajar, y LambdaCDM tiene una ventaja de casi 30 años, pero estoy deseando ver si esta nueva versión ampliada puede coincidir con otras pruebas observacionales de nuestra cosmología". 

"Si funcionara, esto sugeriría que el 95% perdido del cosmos tenía una solución estética: habíamos olvidado incluir un simple signo negativo”, concluye.

Por su parte, el astrofísico André Maeder, investigador de la Universidad de Ginebra (UNIGE, Suiza), postula que los conceptos de materia y energía oscura pueden dejar de ser válidos, porque, según afirma, los fenómenos que describen pueden demostrarse sin ellos. Su investigación, publicada en The Astrophysical Journal, explota un nuevo modelo teórico basado en la invariancia de escala del espacio vacío, que potencialmente resuelve dos de los misterios más grandes de la astronomía.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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