Tantos años buscando la energía oscura y unos científicos creen que la respuesta ya la había formulado Einstein

En 1917, después de enunciar su Teoría de la Relatividad General, Einstein introdujo un término, llamado constante cosmológica, que servía para explicar el Universo como algo estático. Más tarde, en 1929, Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande, por lo que la constante dejó de ser necesaria. Se dice que el propio Einstein la bautizó como su “mayor error”. Sin embargo, de un modo u otro la física siempre le acaba dando la razón al físico alemán. En 1998, se descubrió que esa expansión se está acelerando con el tiempo, así que la constante cosmológica volvió a tener sentido, en este caso unida a un nuevo concepto: el de energía oscura. 

Desde entonces, cientos de científicos han trabajado para entender qué es esa energía misteriosa. Ahora, en cambio, unos investigadores de la Universidad de California–Davis y el University College de Londres han propuesto un escenario en el que la energía oscura no es necesaria para explicar nada. De hecho, podría bastar únicamente con las ecuaciones de Einstein. 

Einstein–Euler. La Teoría de la Relatividad de Einstein describe la gravedad como la curvatura del espacio tiempo. Pero esto no es suficiente para estudiar lo que ocurre en el Universo. Para comprender procesos como la formación de galaxias es necesario estudiar la materia que hay dentro. Esto es algo que suele hacerse considerando que dicha materia se comporta como un fluido que depende de parámetros como su densidad o la velocidad a la que se mueve. La física de fluidos se calcula con las ecuaciones de Euler. Por eso, los autores del estudio que se ha publicado recientemente hicieron sus cálculos empleando una combinación de ecuaciones de Einstein y Euler.

Modelo estándar de la cosmología. Actualmente, el modelo considerado como estándar es el que se conoce como Lambda-CDM. Este parte de un Universo de Friedmann, en el que se produce una expansión con la materia repartida de forma uniforme, pero se añaden dos ingredientes: la materia oscura fría y la energía oscura, esta última para explicar la aceleración de la expansión. La energía oscura supondría alrededor del 70% de la energía total del Universo y estaría muy ligada a la constante cosmológica que en su día introdujo Einstein.

En Xataka Ya podemos medir el hidrógeno cósmico sin mapas de galaxias. Es un paso clave para entender la energía oscura

Un lápiz que se cae. A grandes rasgos, los autores del estudio que se acaba de publicar han hecho un análisis matemático del Universo, escribiendo las ecuaciones con una variable que es la distancia dividida por el tiempo. Así, el Universo de Friedmann plano se convierte en un “punto de reposo” donde nada cambia. Sin embargo, si se introducen pequeñas perturbaciones en las variables de densidad y velocidad de la materia, el Universo, con toda su materia, no se queda fijo, sino que se aleja del punto de reposo y se produce una aceleración. Uno de los autores del estudio, Blake Temple, lo describe como un lápiz apoyado sobre su punta. “Todas las fuerzas están en equilibrio cuando un lápiz está de punta, así que es una ‘solución de las ecuaciones’”, señala en declaraciones recogidas por Science Daily. “Pero es inestable. Cualquier bocanada de aire puede volcarlo”. 

Con este símil, el científico ilustra que el universo de Friedmann plano, descrito solo con las ecuaciones de Einstein–Euler, es inestable. En cambio, igual que pasó con la constante cosmológica, que de repente volvió a entrar en escena después de desecharse, en este caso parece que solamente las ecuaciones de Einstein podrían explicar la aceleración, sin necesidad de energía oscura. 

Es solo una propuesta. Los autores del estudio señalan que esta es solo una propuesta matemática o una hipótesis. Para confirmar si están en lo cierto habría que realizar observaciones experimentales. De momento, aunque haya quien dice que no existe, la energía oscura sigue pisando fuerte hasta que alguien demuestre experimentalmente lo contrario. 

Imagen de portada | Vía Láctea. Crédito: Pexels

En Xataka | 110 años después, Einstein sigue ganando apuestas: el telescopio Euclid ha descubierto un anillo en el espacio-tiempo