¿Qué es la energía oscura y por qué es un misterio cósmico?
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El universo se expande, un hecho confirmado por las observaciones astronómicas. Sin embargo, la naturaleza de esta expansión, particularmente su aceleración, plantea interrogantes fundamentales sobre la composición y las leyes que rigen el cosmos. Para explicar este fenómeno, los científicos han postulado la existencia de la energía oscura, un componente misterioso que constituye aproximadamente el 70% del contenido energético del universo observable.
La expansión acelerada del universo
Hace casi un siglo, el astrónomo Edwin Hubble demostró que las galaxias se alejan unas de otras, no debido a su movimiento individual, sino a la expansión del espacio cósmico. Este descubrimiento fue respaldado por la teoría de la Relatividad General de Einstein. No obstante, a finales del siglo XX, el análisis de la luz proveniente de explosiones estelares distantes reveló que la expansión del universo no solo continúa, sino que se está acelerando. Este hallazgo, reconocido con el Premio Nobel de Física en 2011, desafió las concepciones previas sobre la evolución cósmica.
La energía oscura: una fuerza repulsiva
Si se asume que la Relatividad General describe la gravedad a todas las escalas, que las galaxias se distribuyen uniformemente y que la materia se comporta de manera predecible, el universo debería expandirse de forma desacelerada debido a la atracción gravitatoria. Sin embargo, la expansión acelerada observada sugiere la presencia de una energía de carácter gravitatorio repulsivo, denominada energía oscura. Esta energía, que permea todo el espacio, no interactúa con la luz ni con la materia visible, lo que la convierte en un enigma para los científicos.
La constante cosmológica y otros modelos
El modelo cosmológico estándar propone que la energía oscura es la constante cosmológica, un término que puede incluirse en la teoría relativista. Aunque este modelo proporciona una descripción simple y precisa de la evolución del universo, plantea problemas teóricos, especialmente en relación con el cálculo del valor de la energía del vacío. Además, las mediciones de la tasa actual de expansión del universo obtenidas a partir de observaciones de estrellas y explosiones estelares difieren de las predicciones del modelo estándar, lo que ha llevado a la consideración de modelos alternativos de energía oscura, incluyendo una energía oscura dinámica o modificaciones a la teoría gravitatoria.
Un futuro de descubrimientos
En los próximos años, los datos provenientes de nuevas observaciones astronómicas podrían confirmar la validez del modelo cosmológico estándar o, por el contrario, revelar la necesidad de un cambio de paradigma en nuestra comprensión del universo.
Prado Martín Moruno es doctora en Física, investigadora y profesora contratada doctora del Departamento de Física Teórica de la Universidad Complutense de Madrid.
