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Comprender el universo y nuestro lugar en él es el gran viaje de la ciencia humana, y ahora mismo la mejor teoría de... bueno... todo es un concepto conocido como el modelo Lambda-CDM (ΛCDM). Dado que la materia observable sólo representa aproximadamente el 5% del universo, este modelo representa la energía oscura (Λ) y la materia oscura fría (CDM), que se cree que juntas componen todo lo demás. Sólo hay un problema: la materia oscura y la energía oscura son invisibles y sólo interactúan débilmente con la gravedad.
En otras palabras, la materia y la energía oscuras encierran no pocos misterios. Y ahora, un nuevo mapa cosmológico desarrollado por el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) está creando algunos más. DESI -instalado en el Observatorio Nacional Kitt Peak de Tucson (Arizona)- acaba de iniciar un esfuerzo de cinco años para elaborar el mapa más detallado del universo conocido, que incluye 40 millones de galaxias distribuidas a lo largo de 11.000 millones de años. Los primeros datos, publicados recientemente en Internet, ya muestran que el modelo cosmológico es bastante bueno, pero no puede predecir todo lo que ve el instrumento.
"Hasta ahora, estamos viendo un acuerdo básico con nuestro mejor modelo del universo, pero también estamos viendo algunas diferencias potencialmente interesantes que podrían indicar que la energía oscura está evolucionando con el tiempo", dijo en un comunicado de prensa Michael Levi, director del DESI y científico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía. "Esas diferencias pueden desaparecer o no con más datos, así que estamos entusiasmados por empezar a analizar pronto nuestro conjunto de datos de tres años".
Esas diferencias hacen referencia a la constante cosmológica, una idea -planteada por primera vez por Albert Einstein en 1915- que sugiere que el universo se expande a un ritmo constante. Se cree que esto se debe al trabajo incesante e inmutable de la energía oscura, y ha llevado a los astrónomos a creer que, con el tiempo, el universo simplemente se expandirá indefinidamente hasta que se desintegren hasta los últimos átomos. Sin embargo, los resultados iniciales de DESI contradicen esta idea. Por el contrario, indican que la energía oscura parece fortalecerse y debilitarse con el tiempo.
DESI recopiló estos datos centrándose en las Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO), "burbujas" formadas a partir de los primeros momentos explosivos del universo. Como el universo estaba tan caliente y pesado (literalmente) cuando se formó, las partículas subatómicas se movían demasiado rápido para que se formaran átomos. Así pues, los núcleos de hidrógeno y helio -conocidos como bariones- eran omnipresentes por sí solos. Estos bariones formaron ondas acústicas que acabaron congelándose cuando el universo se diluyó y se enfrió.
Los científicos utilizan estos BAO como una "regla cósmica" que les permite medir el crecimiento del universo en diferentes momentos del pasado basándose en sus distancias. Hasta ahora, esta técnica ha demostrado que la constante cosmológica no es muy constante.
"Vemos, en efecto, un indicio de que las propiedades de la energía oscura no corresponderían a una simple constante cosmológica", declaró a The New York Times Palanque-Delabrouille, astrofísico del laboratorio Lawrence Berkeley. "Y ésta es la primera vez que lo tenemos... pero yo no lo llamaría todavía una prueba. Es demasiado, demasiado débil".
Estos nuevos datos llegan en un momento importante para las investigaciones cosmológicas sobre la base de todo, y tampoco es el único competidor del modelo cosmológico. Esta semana, en una reunión de la Royal Society de Londres, se cuestionará este punto de vista estándar y los astrónomos aportarán pruebas de la "asimetría" del universo, junto con datos innovadores (y desconcertantes) del telescopio espacial James Webb. Todo ello como preparación para los grandes estudios del cielo que se pondrán en marcha en los próximos dos años, como el Observatorio Vera C. Rubin y el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman.
"Estamos en la era dorada de la cosmología, con estudios a gran escala en curso y a punto de comenzar, y nuevas técnicas en desarrollo para hacer el mejor uso de estos conjuntos de datos", dijo Arnaud de Mattia, co-líder del grupo del DESI que interpreta los datos cosmológicos, en un comunicado de prensa. "Todos estamos realmente motivados por ver si los nuevos datos confirman las características que vimos en nuestra muestra del primer año y construyen una mejor comprensión de la dinámica de nuestro universo".
Tras 2.600 años de camino, el gran viaje humano hacia la comprensión universal entra en una nueva era.
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