Energía oscura: uno de los mayores enigmas del universo explicado por la NASA
Los átomos conforman todo lo conocido, constituyendo tan sólo el 5 % del universo. Del resto, el 70 % restante es energía oscura, uno de lo mayores misterios del cosmos.
En el principio de los tiempos, no había prácticamente nada… salvo la inmensidad del universo observable, con toda su materia y radiación comprimida en una masa increíblemente densa y caliente de tan solo unos pocos milímetros de diámetro.
Sí, suena incomprensible. Por eso Stephen Hawking, el genial físico, cosmólogo y escritor británico, ha señalado que nada de lo que pudo existir antes del comienzo del universo tal cual lo conocemos, tiene algo que ver con lo que vino después… y que no hay ninguna teoría que pueda explicarlo.
Materia y energía oscura, un misterio aún sin resolver.
— Somos Cosmos (@InformaCosmos) April 21, 2024
La materia oscura es la «masa perdida» del universo. No interactúa con la materia normal, excepto para tirar de ella con la gravedad.
La energía oscura, por otro lado, es una idea más extraña. Podemos decir que existe, pic.twitter.com/zoPLm4RKlv
Para Hawking, en el momento de su origen, el universo era una singularidad, un instante en el que todas las leyes de la física dejarían de aplicar. Y hace unos 13800 millones de años, el cosmos comenzó a experimentar una rápida expansión que conocemos con el nombre de “Big Bang”, un cataclismo cósmico único.
Después de esa expansión inicial, cuya duración fue apenas de una fracción de segundo (una trillonésima parte de un segundo), la gravedad comenzó a desacelerar el universo. Pero el espacio no se quedaría así, porque 9.000 millones de años después del Big Bang, su expansión comenzó a acelerarse, impulsada por una fuerza desconocida que los científicos han llamado energía oscura.
Historia de un descubrimiento
Los átomos que componen todo lo conocido, constituyen sólo el 5 % del cosmos. El 95 % restante es lo que los científicos llaman energía oscura (casi el 70 %), y el 25 % es lo conocido como materia oscura. Ambas llevan el adjetivo calificativo de “oscura’ porque no las vemos.
En 1912, gracias al trabajo independiente de los astrónomos estadounidenses Henrietta Swan Leavitt y Vesto Slipher, se pudo observar la velocidad con la que las galaxias se alejaban de nosotros. Estas observaciones fueron el inicio de muchos avances científicos futuros: en 1922, el científico y matemático ruso Alexander Friedmann, basándose en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein publicada en 1917, propuso que el universo se estuviera expandiendo.
En 1927, el astrónomo belga Georges Lemaître concluyó, de manera independiente y también tomando en cuenta la teoría de la relatividad general de Einstein, que el universo se expande, pese a que Einstein afirmaba en su teoría que el universo era estático,.
En 1929, el astrónomo Edwin Hubble confirmó, utilizando los datos de el astrónomo Milton Humason, que el universo realmente se está expandiendo, en lo que hoy se conoce como la Ley de Hubble o la ley de Hubble-Lemaître.
En 1998, dos equipos diferentes de astrónomos que observaban supernovas lejanas, se dieron cuenta de que se habían alejado mucho más rápido de lo esperado. Esto sólo podía indicar que el universo mismo debe estar expandiéndose más rápido con el transcurso del tiempo. Este trabajo fue premiado con el Nobel de Física en 2011.
Ahora sólo quedaba por descubrir qué era lo que impulsaba al universo a expandirse más rápido en el tiempo.
Entonces… ¿qué es la energía oscura?
La respuesta corta es: no lo sabemos. La energía oscura es solo el nombre que los astrónomos le dieron al misterioso “algo” que está haciendo que el universo se expanda a un ritmo acelerado. La energía oscura no fue descubierta sino hasta finales de la década de 1990.
La energía oscura es uno de los grandes misterios del universo. Durante décadas, los científicos han desarrollado teorías sobre nuestro universo en expansión. Ahora, por primera vez, tenemos herramientas lo suficientemente poderosas como para poner a prueba estas teorías y realmente investigar la gran pregunta: “¿Qué es la energía oscura?”.
La misión Euclid de la ESA (Agencia Espacial Europea), lanzada en 2023, creará un mapa 3D del universo para observar cómo la materia ha sido destrozada por la energía oscura a lo largo del tiempo. Este mapa incluirá las observaciones a miles de millones de galaxias que se encuentran a una distancia de hasta 10.000 millones de años luz de la Tierra.
El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para mayo de 2027, está diseñado para investigar la energía oscura y también creará un mapa 3D en ultra alta definición de la materia oscura. El Observatorio Vera C. Rubin, actualmente en construcción en Chile y previsto inaugurar en 2025, también está preparado para apoyar nuestra creciente comprensión de la energía oscura.
Energía oscura no es lo mismo que materia oscura
La materia oscura es una materia que no interacciona con el campo electromagnético, por lo que no la podemos ver, ni es absorbida o reflejada por los materiales. Sólo sabemos que existe porque, al igual que con la energía oscura, son muchas las muchas pistas de su presencia que han suministrado la astrofísica y la cosmología.
La materia oscura es un componente material más en las ecuaciones de Einstein, y es la componente dominante del cosmos: unas cinco veces más abundante que la materia ordinaria (átomos). Y es capaz de contrarrestar la expansión del universo sólo hasta un cierto punto.
Por último, si bien la energía oscura no es lo mismo que la materia oscura, son semejantes por una única característica: no sabemos lo que realmente son.