¿Está la energía oscura nutriéndose de la materia oscura y haciéndola desaparecer como tal del universo?

Una nueva investigación plantea una intrigante posibilidad sobre la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, y acerca de cómo ambas pueden evolucionar en el futuro.

Unos cosmólogos de las universidades de Portsmouth en el Reino Unido y Roma en Italia han hallado indicios, según su interpretación, de que la materia oscura, en muchos aspectos el “andamio” cósmico sobre el que está construido nuestro Universo, está siendo lentamente borrado, tragado por la energía oscura. Los inquietantes resultados de este estudio se han publicado en la revista académica Physical Review Letters, editada por la American Physical Society (Sociedad Estadounidense de Física).

Los últimos datos astronómicos parecen respaldar un modelo según el cual la energía oscura crece a medida que interactúa con la materia oscura y consume a esta de algún modo.

Tal como señala el profesor David Wands, director del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, y coautor del estudio, si la energía oscura crece y la materia oscura se “evapora”, acabaremos en un universo mucho más amplio y vacío que el actual, en el que las distancias entre las galaxias y quizá incluso entre los sistemas solares serán colosales, convirtiendo al universo en algo parecido a un conjunto de pequeñas islas incomunicadas.

La materia oscura es una clase exótica de materia, que nadie ha podido detectar directamente todavía, y que pasa del todo desapercibida excepto por su influencia gravitacional. Los científicos llegaron a la conclusión años atrás de que hay materia extra y oculta, distribuida de un modo que tampoco se corresponde con la simple presencia de agujeros negros convencionales. Esa materia extra, a la que se denominó “oscura”, sería la responsable de que las galaxias no se fragmenten en tiras cuando giran sobre sí mismas. Las galaxias generan una importante fuerza centrífuga durante su rotación. La gravedad es el pegamento que contrarresta esa fuerza y mantiene a las estrellas y otros astros agrupados dentro de sus galaxias, pero no hay suficiente materia "normal" en el universo para generar la cantidad de gravedad necesaria a fin de evitar que las galaxias se disgreguen en jirones.

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Recreación artística de materia oscura desintegrándose y reforzando así a la energía oscura. (Imagen: Jorge Munnshe en NCYT de Amazings)

Además de extraña e "invisible", la materia oscura es abundante. Se calcula que la gran mayoría de la materia en el universo se compone de ese material "oscuro" que no parece emitir radiación electromagnética. Como resultado, la evolución en el universo de estructuras tales como galaxias ha estado marcada por las concentraciones de materia oscura. La materia normal que conforma las galaxias y sus astros se acomodó sobre los “andamios” que representan tales acumulaciones de materia oscura.

La materia oscura proporciona en definitiva un soporte para que las estructuras crezcan en el universo. Las galaxias que vemos están construidas sobre ese andamiaje y lo que los autores del nuevo estudio interpretan del análisis de observaciones recientes sugiere que la materia oscura se está evaporando, haciendo más lento el crecimiento de nuevas estructuras de materia en el universo.

No menos misteriosa es la energía oscura, un concepto surgido en 1998, cuando se asumió que la velocidad con la cual el universo se está expandiendo es cada vez más rápida. A la aparente fuerza responsable de esta aceleración se la llamó “energía oscura”. La idea de una constante de energía oscura a lo largo del espacio-tiempo (la “constante cosmológica”) se convirtió en el modelo estándar de la cosmología, pero ahora los autores del nuevo estudio creen que han encontrado una mejor descripción, basada en la transferencia de energía entre la energía oscura y la materia oscura.

El equipo de Wands, Valentina Salvatelli, Najla Said, Marco Bruni y Alessandro Melchiorri examinó los datos de varios rastreos astronómicos extensos del cosmos, incluyendo el proyecto de cartografía cósmica SDSS (Sloan Digital Sky Survey), y se valió del crecimiento de estructuras revelado por estos rastreos para ensayar diferentes modelos de energía oscura.

Ahora está disponible mucha más información del universo que en 1998, y, en opinión de algunos expertos, parece que el modelo estándar ya no basta para explicar todos estos datos nuevos. Desde finales de los años 90, los astrónomos están convencidos de que algo está causando la aceleración de la expansión de nuestro universo. La explicación más simple era que el espacio vacío tenía una densidad de energía que era la constante cosmológica. Sin embargo, hay cada vez más evidencias de que este modelo simple no puede explicar la amplia gama de datos astronómicos a los que los investigadores tienen ahora acceso; en particular, el crecimiento de las estructuras cósmicas más grandes, como las galaxias y los cúmulos de galaxias, parece ser más lento de lo esperado.



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