Mapa cósmico en 3D plantea interrogantes sobre el futuro del universo

El mayor mapa en 3D del universo, con más de seis millones de galaxias, ha sido revelado por científicos que afirman que plantea interrogantes sobre la naturaleza de la energía oscura y el futuro del universo.

El mapa se basa en los datos recogidos por el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI, por sus siglas en inglés) en Arizona, y contiene tres veces más galaxias que los trabajos anteriores, midiéndose por primera vez las distancias de muchas de ellas.

Los investigadores afirman que, gracias a este mapa, han podido medir, con una precisión sin precedentes, la velocidad a la que se ha expandido el universo en el pasado en distintos momentos.

Los resultados confirman que la expansión del universo se está acelerando, añadieron. Sin embargo, los hallazgos también han planteado la tentadora posibilidad de que la energía oscura, una misteriosa fuerza de repulsión que controla el proceso, no sea constante a lo largo del tiempo, como se había sugerido anteriormente.

Seshadri Nadathur, coautor del trabajo e investigador principal del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, declaró: “Lo que estamos viendo son algunos indicios de que en realidad ha estado cambiando con el tiempo, lo que es bastante emocionante porque no es lo que el modelo convencional sobre una energía oscura constante cosmológica parecería”.

El profesor Carlos Frenk, de la Universidad de Durham y coautor de la investigación, afirma que si la energía oscura fuera realmente constante en el tiempo, el futuro del universo sería sencillo: se expandiría sin cesar, para siempre. Pero si los indicios hallados en el mapa se mantuvieran, eso quedaría en entredicho.

“Ahora tiramos todo eso por la ventana y esencialmente tenemos que empezar de cero, y eso significa revisar nuestra comprensión de la física básica, nuestra comprensión del Big Bang en sí y nuestra comprensión de nuevas predicciones a largo plazo del universo”, dijo, y añadió que los nuevos indicios dejaban abierta la posibilidad de que el universo pudiera sufrir un Big Crunch (gran encogimiento).

La investigación, que se ha publicado en una serie de preimpresiones –lo que significa que aún no ha sido revisada por pares–, revela cómo el equipo creó primero el mapa en 3D y luego midió patrones en la distribución de las galaxias que se relacionan con las ondas sonoras que se produjeron en el universo primitivo, conocidas como oscilaciones acústicas de bariones.

Como se sabe que el tamaño de estos patrones es regular, el equipo pudo calibrar las distancias a las distintas galaxias en el mapa, lo que les permitió calcular la velocidad a la que ha crecido el universo en los últimos 11 mil millones de años, con una precisión superior al 0.5% en todos los tiempos, y superior al 1% entre hace ocho mil y 11 mil millones de años.

Según Frenk, la precisión de las mediciones es notable, ya que las galaxias pueden estar a miles de millones de años luz de distancia y tener miles de millones de años de antigüedad. “Es alucinante que podamos medir cualquier cosa con una precisión de 1%, que es la precisión que se obtiene en el laboratorio de física para mediciones de alta precisión”, afirmó.

Andrew Pontzen, catedrático de Cosmología del University College de Londres y autor del libro The Universe in a Box (El universo en una caja), que no participó en el trabajo, dijo que DESI era uno de los muchos nuevos y emocionantes estudios astronómicos que catalogan el cielo nocturno, siendo uno de los objetivos principales medir el ritmo al que se ha acelerado nuestro universo en expansión.

“Al igual que se mide la aceleración de un coche, el estudio de la expansión del universo nos informa sobre el ‘motor’ que impulsa la aceleración cósmica. Ese motor se conoce como energía oscura”, explicó.

Sin embargo, Pontzen señaló que nuestros conocimientos sobre el funcionamiento de la energía oscura eran limitados. “Los nuevos datos, combinados con las mediciones existentes, parecen contradecir las explicaciones más simples de la energía oscura”, afirmó.

“A primera vista, es un avance emocionante. Pero, como advierte el propio equipo, aún queda mucho por entender sobre estos datos y los primeros resultados deben tomarse con un saludable grano de sal”.

DESI ha realizado el mayor mapa en 3D de nuestro universo hasta la fecha. La Tierra se encuentra en el centro de esta pequeña porción del mapa completo. En la sección ampliada es fácil ver la estructura subyacente de la materia en el espacio. Ilustración: Claire Lamman/Colaboración DESI.