Energia oscura

Energía Oscura, Materia Oscura
NASA

A principios de la década de 1990, un aspecto de la expansión del Universo estaba prácticamente fuera de discusión. Podría haber suficiente densidad de energía para detener su expansión y colapsarse, podría haber tan poca densidad de energía que nunca dejaría de expandirse, pero a medida que el tiempo progresara la gravedad con certeza tenía que irreduciendo la velocidad de expansión. De acuerdo, este “frenado” no había sido observado, pero, teóricamente, el Universo tenía que reducir su velocidad de expansión. El Universo está lleno de materia y la fuerza atractiva de la gravedad hace que la materia tienda a aglutinarse. Luego vino 1998, y con él las observaciones del Telescopio Espacial Hubble de supernovas muy distantes que demostraron que,mucho tiempo atrás, el Universo se estaba expandiendo de hecho más lentamente de lo que hoy lo hace. Esto implica que el Universo no ha estado reduciendo su velocidad de expansión debido a la gravedad, como todos suponían, sino todo lo contrario, la ha estado incrementando. Nadie esperaba esto, nadie sabía cómo explicarlo. Pero algo estaba provocando esta aceleración cósmica.

Eventualmente losteóricos propusieron tres tipos de explicaciones. Quizás era un resultado de una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, descartada mucho tiempo atrás, en la que aparecía la llamada “constante cosmológica”. Quizás había algún tipo extraño de fluido de energía que llenaba todo el espacio. Quizás hay algo erróneo en la teoría de la gravedad de Einstein, y una nueva teoría que la reemplace podríaincluir algún tipo de campo que produzca esta aceleración. Los teóricos todavía no saben cuál es la explicación correcta, pero a la solución le han dado ya un nombre: “energía oscura”.

¿Qué es la Energía Oscura?

Se desconoce más de lo que se sabe. Sabemos cuánta energía oscura hay porque sabemos cómo ésta afecta a la expansión del Universo. Aparte de eso, es un completo misterio. Pero es unimportante misterio. Resulta ser que aproximadamente el 70% del Universo es energía oscura. La materia oscura constituye aproximadamente el 25%. El resto –todo en la Tierra, todo lo observado por todos nuestros instrumentos, toda la materia normal– totaliza menos del 5% del Universo. Pensándolo bien, en absoluto se le debería llamar materia “normal”, puesto que la misma representa tan sólo unapequeña fracción del Universo.

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Universo en expansión. Este diagrama en forma de “copa” muestra los cambios en el ritmo de expansión desde el nacimiento del Universo, unos 14 mil millones de años atrás. Conforme avanza el tiempo, el Universo parece estar incrementando su velocidad de expansión. El diagrama cambia notoriamente aproximadamente 7.5 mil millones de años atrás, cuando losobjetos en el Universo comenzaron a separarse a mayor ritmo. Los astrónomos teorizan que la expansión acelerada del Universo se debe a la acción de una misteriosa “energía oscura”, la cual actuaría sobre las galaxias acelerándolas.

Una explicación para la energía oscura es que ésta es una propiedad del espacio. Albert Einstein fue la primer persona en darse cuenta de que el espacio vacío no essinónimo de nada. El espacio tiene asombrosas propiedades, muchas de las cuales están sólo comenzando a ser entendidas. La primera propiedad que Einstein descubrió es que es posible que surja más espacio. Luego una versión de la teoría de la gravedad de Einstein, la versión que contiene una constante cosmológica, hace una segunda predicción: el “espacio vacío” puede tener su propia energía. Puesto queesta energía es una propiedad del espacio mismo, no se diluiría a medida que el espacio se expande. Mientras va surgiendo más espacio, aparecería más de esta “energía del espacio”1. Como resultado, esta forma de energía haría que el Universo se expanda más y más rápido. Lamentablemente, nadie sabe si se debe o no incluir a esta constante, mucho menos el valor que tendría que tener para...