Nueva hipótesis explica de manera simple la energía oscura

Cosmos

Por Sophimania Redacción
24 de Enero de 2017 a las 15:50
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Nueva hipótesis explica de manera simple la energía oscura
Carinna Nebulae. Foto: Telescopio Spitzer

Durante años se ha sabido que nuestro Universo está en expansión. Paradójicamente, la gravedad debería acercar nuestras galaxias, pero las observaciones de los años noventa revelaron que el Universo no sólo está expandiéndose, sino que se está expandiendo a una velocidad aparentemente acelerada, algo que los científicos creen se debe a la energía oscura.

La energía oscura es la fuerza hipotética que separa las galaxias y constituye alrededor del 68,3% de la energía en el Universo observable. Pero a pesar de muchas pruebas indirectas de su existencia, nadie ha sido capaz de detectar la directamente, ni de explicar adecuadamente de dónde proviene.

Ahora, un nuevo estudio publicado en Physical Review Letters, (pero que se puede revisar gratis en arXiv.org) afirma que la energía oscura tiene sentido si asumimos que se viola una de las leyes más fundamentales del Universo. Esa ley es la conservación de la energía, la cual dice que la energía en un sistema aislado no puede ni ser creada ni destruida, sino sólo transformada. Y es la base de la física más básica.

Pero el nuevo estudio sostiene que si el Universo estaba filtrando sutilmente su energía en sus primeros días, podría explicar la energía oscura que vemos hoy. Es importante destacar que el equipo también sugiere que la ley podría haber sido violada de una manera tan pequeña, que ni siquiera lo habríamos notado.

La razón para una hipótesis tan drástica se debe a los problemas que existen con la energía oscura, y que se remontan a 1917, cuando Einstein estaba tratando de averiguar por qué el Universo era estático, no se expandía o se encogía, algo que era la suposición en esa época.

La idea general es que es una constante cosmológica que surge del espacio vacío. Gracias a la mecánica cuántica, sabemos que el espacio vacío no está en realidad vacío, está lleno de extrañas partículas cuánticas y energía que aparecen y desaparecen, y una de esas extrañas partículas podría llevar una fuerza repulsiva, también conocida como energía oscura.

El único problema es que la cantidad de "energía oscura" predicha que debería surgir a través de ese proceso es mucho más de lo que puede explicarse por la expansión observada del Universo, hasta 120 órdenes de magnitud. Eso significa que no estamos midiendo la energía oscura correctamente, o todavía no entendemos de dónde viene en realidad.

Este nuevo estudio sugiere que la última opción es la más probable, y surge con una nueva hipótesis. El Universo estaba filtrando sutilmente la energía en sus primeros días, y esa energía perdida establecía el valor de la energía oscura.

"En el modelo, la energía oscura es algo que hace un seguimiento de cuánta energía y momento se ha perdido en la historia del Universo", dijo uno de los miembros del equipo, Alejandro Pérez, a Science.

La base de esta nueva hipótesis es un modelo alternativo de relatividad general que Einstein inventó en la década de 1910 llamado gravedad unimodular, que establece que la energía no necesita ser conservada. Si se aplica este modelo de gravedad unimodular a los cálculos, entonces el valor de la constante cosmológica encajaría perfectamente con las observaciones de la aceleración de la expansión de nuestro Universo, afirma el equipo.

Lo más Importante, no necesariamente colisiona demasiado con nuestra comprensión actual del Universo. Aunque la desaparición de la energía en el Universo temprano afecta significativamente los valores de la energía oscura, no afectaría realmente nada más, ni se notaría por los experimentos actuales.

"La energía de los componentes de la materia puede ser cedida al campo gravitacional, y esta pérdida de energía se comportará como una constante cosmológica, no se diluirá por la expansión posterior del Universo", dijo Thibaut Josset a Phys .org. "Por lo tanto, una pequeña pérdida o creación de energía en el pasado remoto puede tener importantes consecuencias hoy en gran escala".

Sin embargo, existe un gran problema: si la energía que desaparece no deja ningún efecto duradero en el Universo, aparte de alterar el valor de la energía oscura, entonces no hay manera de probar si esta hipótesis es verdadera o no.

"Nuestra propuesta es muy general y se espera que cualquier violación a la conservación de la energía contribuya a una constante cosmológica efectiva, lo que podría permitir establecer nuevas restricciones a los modelos fenomenológicos más allá de la mecánica cuántica estándar", dijo Josset a Phys.org.

"Por otro lado, la evidencia directa de que la energía oscura es originada por la no conservación de la energía parece estar fuera de nuestro alcance, ya que tenemos acceso al valor de lambda (la constante cosmológica) hoy en día y limitaciones de su evolución, en los últimos tiempos solamente."

Por ahora, esta hipótesis no ha sido probada. Pero los físicos dicen que quieren investigar la posibilidad en el futuro. "No es en absoluto definitivo", dijo Lee Smolin, un teórico del Instituto Perimeter de Física Teórica de Waterloo, Canadá, que no participó en el estudio. "Pero... es una idea nueva que podría ser correcta y por lo tanto vale la pena interesarse", agregó.

 

FUENTES: PHYS, SCIENCEALERT


#universo #energía oscura
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