Energía oscura... ¿Qué energía oscura?

Recientemente un profesor de la Universidad de Hofsra, Brett Brochner, presentó un modelo cosmológico en la 13th Marcel Grossman Meeting on General Relativity, Estocolmo, Suecia. Su modelo logra recrear las observaciones sobre la aparente expansión del Universo, pero no incluye la existencia de la misteriosa energía oscura. ¿Es posible ignorar la existencia de un ente que, si bien no es comprendido aún, abunda en la mayoría de las teorías?

La energía oscura se propuso en 1998 como un artilugio para explicar el fenómeno de aceleración del Universo, que no es consistente con la masa-energía conocida. Esto llevó a la idea de que podía existir una forma exótica de energía que empapa al Universo y provoca repulsión entre la materia existente a grandes escalas. Su influencia es antigravitatoria. Michael Tuener la llamó "energía oscura", en relación al término "materia oscura" acuñado por Fritz Zwicky en los años 30'. La materia oscura es un tipo de materia hipotetizado que no produce ningún fenómeno observable de manera directa, sino que sus efectos pueden ser inferidos a partir de efectos gravitacionales en la materia visible. La materia "ordinaria" constituye sólo el 4% del Universo observable, mientras que la materia oscura se supone que forma el 23%, y la energía oscura el 73%, de la materia restante.



Como nos podemos imaginar, el tratamiento de los modelos del Universo es extremadamente complejo, y las aproximaciones son inevitables. El trabajo de Brochner consistió en revisar las aproximaciones realizadas por otros modelos. Una de las aproximaciones más comunes es la de considerar a la materia como un ente uniformemente distribuido en el universo, lo cual es una suposición razonable, puesto que la observación lo confirma hasta un cierto porcentaje. Sin embargo, es completamente obvio que la uniforme distribución de la materia-energía no es completa, porque en ese caso no habría planetas diferenciables, ni galaxias diferenciables, por espacio vacío entre ellas. Por ejemplo, en el sistema solar el 99.85% de la materia está concentrada en el Sol, que ocupa un pequeño volumen en relación al sistema solar completo.

Algunos modelos precisos han mostrado que esta falta de uniformidad en pequeñas escalas se cancelan cuando se consideran grandes escalas, pero la relación precisa que existe entre aquellas a grandes y pequeñas escalas todavía no es bien conocida.

El modelo de Brochner propone una explicación para la expansión acelerada del universo sólo considerando formas de materia-energía conocidas previamente, y esto es lo llamativo. No es necesario crear ningún tipo de energía nueva y desconocida como la energía oscura. Según él, las pequeñas irregularidades en la distribución de materia tiene un efecto acumulativo a través del espacio, que produce la aparente aceleración en la expansión del Universo. Previamente se pensaba que el efecto de este fenómeno, que Brochner llama "causal backreaction", no era suficientemente para explicar la acelerada expansión del Universo; pero su modelo, más detallado, y combinado con el fuerte agrupamiento que existe entre la materia puede recrear los resultados del modelo "estándar", que tiene en cuenta a la energía oscura.

Ahora bien: es improbable que las ideas de Brochner logren reemplazar un paradigma mundialmente aceptado, por más que su modelo no incluya elementos desconocidos hasta el momento. Quiero decir, su modelo también tiene simplificaciones, y es cuestionable si esas simplificaciones son más aceptables que las simplificaciones comunes de la cosmología, como la de la uniformidad de la materia-energía. Pero lo impactante de esto es que, a pesar de ser mundialmente aceptada, la naturaleza de la energía oscura sigue siendo un misterio, al punto en que su existencia misma es cuestionable. Imaginen ustedes, que son científicos investigando a la misteriosa energía oscura, sin poder verla ni ver ningún efecto más que el de la velocidad de expansión del Universo, y que de pronto alguien cuestione si lo que ustedes investigan pueda tener existencia o no. A veces la ciencia juega con los paradigmas, más si se está indagando en la mismísima frontera del conocimiento.
Presentación de Brochner en .pptx.
Facebook de divulgación de la Universidad de Hofsra.

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