La energía oscura esquiva una vez más el modelo cosmológico vigente

Haced este experimento: coged una manzana y tiradla hacia arriba. Si al cabo de unos segundos cae y la tenéis que recoger para evitar que se chafe contra el suelo, no habréis descubierto nada nuevo. Si en lugar de caer, la manzana se va hacia arriba cada vez a más velocidad, contactad con vuestro científico de cabecera porque habréis hecho un descubrimiento merecedor del premio Nobel de física.

Esto mismo, pero a otra escalera, pasó a finales de los noventa: se observó que las galaxias que se estaban separando como consecuencia del Big Bang no solo no se frenaban por acción de la gravedad, sino que cada vez se alejaban más rápidamente. El hallazgo mereció el premio Nobel de física en 2011 y puso de manifiesto la existencia de una entidad misteriosa que actúa en contra de la gravedad y que representa el 70% de la energía del universo: la bautizaron con el nombre de energía oscura.

Desde entonces, se han puesto en marcha muchos experimentos para investigarla. Esta semana se han presentado en 29 artículos científicos los resultados de los primeros tres años de observaciones de la colaboración internacional Dark Energy Survey (DES), que empezó hace seis años y que involucra a más de 400 investigadores de 25 instituciones de siete países. Tiene por objetivo generar mapas dinámicos de la evolución del cielo a lo largo de los últimos miles de millones de años para investigar la naturaleza de la energía oscura. Y esto se hace con una cámara de 570 megapíxeles situada en el telescopio Víctor Manuel Blanco del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), en Chile. Los resultados que se acaban de presentar se han obtenido después de estudiar casi una octava parte del cielo durante 345 noches y grabar la forma y la posición de más de cien millones de galaxias.

7.000 millones de años de película

“Es la primera vez que se rompe la barrera de los cien millones”, explica el investigador Carles Sánchez con una armónica en la mano y delante de una de estas obras de arte efímeras que son las pizarras llenas de ecuaciones. Sánchez se doctoró en el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), una de las instituciones que participa en la colaboración DES, y ahora lidera el grupo que caracteriza la distancia a la que están las galaxias desde la Universidad de Pensilvania. Gracias al trabajo de este grupo, se pueden hacer conjuntos de galaxias en función de la distancia a la que se encuentran y ver cómo de agrupada está la materia en cada conjunto. Cuanto más lejano está un conjunto, más en el pasado se está observando, porque la luz ha tardado más tiempo en llegar a la Tierra. En el paquete de datos analizado, hay galaxias tan lejanas que los investigadores han elaborado una especie de película de la evolución del universo los últimos 7.000 millones de años (la segunda mitad de su vida).

Indicios de un desacuerdo

Esta película se ha comparado con las predicciones que hace el modelo estándar de la cosmología a partir de los datos obtenidos por el observatorio espacial Planck, de la Agencia Espacial Europea. Planck observó el universo cuando era una criatura: tenía 400.000 años. A partir de estas observaciones, el modelo cosmológico predice cómo tendría que ser el universo actual. Si la predicción está de acuerdo con los resultados presentados, el modelo funciona. Pero, ¿lo está? “Nuestros datos son consistentes con la predicción, pero tal como habían encontrado experimentos anteriores, vemos que la materia está algo menos agrupada de lo que predice el modelo”, explica Judit Prat, que también se doctoró en el IFAE y ahora es investigadora postdoctoral en la Universidad de Chicago, desde donde lidera el grupo de la colaboración DES que mide, entre otras cosas, las formas de las galaxias lejanas.

A pesar de que no se puede considerar un descubrimiento, los datos apuntan que hay indicios de un desacuerdo entre el modelo y las observaciones. “Si se demostrara que el desacuerdo es significativo, sería un descubrimiento muy importante”, asegura Sánchez. Uno de los factores que podría explicar este desajuste sería que la energía oscura no fuera constante sino que cambiara a lo largo del tiempo, lo que apuntaría a una naturaleza diferente de esta entidad que desconcierta a los científicos. “Medir las propiedades de la energía oscura nos ayudará a entender mejor qué es”, explica Prat. También permitirá saber si se tiene que cambiar un modelo que hasta ahora se ha mostrado sólido como un bloque de granito. Para hacerlo y profundizar en lo que se considera uno de los grandes misterios de la ciencia actual, hacen falta más datos. Unos datos como los que se obtendrán desde Vera Rubin Observatory, que entrará en funcionamiento en Chile en 2023, o el satélite Euclid, que la Agencia Espacial Europea tiene previsto lanzar en 2022.