El universo podría estar desacelerando su expansión, según un nuevo estudio

Un nuevo estudio reveló que el universo podría no estar acelerando su expansión como se pensaba anteriormente. En cambio, los investigadores sugirieron que esta expansión ha comenzado a desacelerarse, desafiando una de las ideas fundamentales de la cosmología moderna.

Los hallazgos, publicados el 6 de noviembre en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, cuestionaron la creencia ampliamente aceptada de que una fuerza misteriosa conocida como energía oscura está separando las galaxias a un ritmo cada vez mayor. En lugar de eso, los científicos no encontraron evidencia convincente de que el universo continúe acelerando.

Si se confirma, este descubrimiento podría transformar la comprensión de los científicos sobre la energía oscura, ayudar a resolver la prolongada "tensión de Hubble" y cambiar las teorías sobre el pasado y futuro del universo.

Pruebas de una desaceleración cósmica

El investigador principal, Profesor Young-Wook Lee de la Universidad Yonsei en Corea del Sur, afirmó: "Nuestro estudio muestra que el universo ya ha entrado en una fase de expansión desacelerada en la época actual y que la energía oscura evoluciona con el tiempo mucho más rápido de lo que se pensaba anteriormente".

"Si estos resultados se confirman, marcaría un cambio de paradigma importante en la cosmología desde el descubrimiento de la energía oscura hace 27 años".

Durante casi tres décadas, los astrónomos creyeron que la expansión del universo se aceleraba debido a la energía oscura, una fuerza misteriosa que actúa como una especie de "antigravedad". Esta conclusión se basó originalmente en mediciones de supernovas tipo Ia distantes, un descubrimiento que le valió el Premio Nobel de Física en 2011.

Repensando las "velas estándar" del universo

La nueva investigación de la Universidad Yonsei desafió esa base. Las supernovas tipo Ia, consideradas durante mucho tiempo como "velas estándar" confiables para medir distancias cósmicas, parecen estar influenciadas por la edad de las estrellas que las producen.

A pesar de estandarizar su brillo, el equipo descubrió que las supernovas originadas en estrellas más jóvenes tienden a verse más tenues, mientras que las de estrellas más viejas parecen más brillantes. Al analizar datos de 300 galaxias anfitrionas, los investigadores confirmaron este efecto de edad con un nivel extraordinario de confianza (99.999%).

Esto significa que parte del atenuamiento atribuido anteriormente a la aceleración cósmica podría resultar en realidad de diferencias en la población estelar en lugar de la expansión universal.

Surge un nuevo modelo

Cuando el equipo corrigió este sesgo relacionado con la edad, los datos de las supernovas ya no se ajustaron al modelo estándar ΛCDM, que asume una forma constante de energía oscura. En cambio, coincidieron más estrechamente con un modelo más nuevo respaldado por el proyecto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).

Este modelo alternativo se basa en oscilaciones acústicas bariónicas (BAO) —esencialmente ondas sonoras antiguas del Big Bang— y datos del fondo cósmico de microondas (CMB). Ambas fuentes sugieren que la energía oscura no es constante, sino que se debilita y cambia con el tiempo.

Cuando los investigadores combinaron los datos corregidos de supernovas con los resultados de BAO y CMB, la evidencia se volvió abrumadora: el universo no parece estar acelerando más, sino que ha entrado en una fase de expansión desacelerada.

Un universo que ya está desacelerando

El Profesor Lee explicó: "En el proyecto DESI, los resultados clave se obtuvieron al combinar datos de supernovas no corregidos con mediciones de oscilaciones acústicas bariónicas, lo que llevó a la conclusión de que, si bien el universo se desacelerará en el futuro, todavía está acelerando en la actualidad".

"Por el contrario, nuestro análisis —que aplica la corrección por sesgo de edad— muestra que el universo ya ha entrado en una fase de desaceleración hoy. Notablemente, esto coincide con lo que se predice de manera independiente a partir de análisis solo de BAO o BAO+CMB, aunque este hecho ha recibido poca atención hasta ahora".

Pruebas de los hallazgos

Para fortalecer sus conclusiones, el equipo de Yonsei está realizando lo que llaman una "prueba libre de evolución". Este enfoque examina solo supernovas de galaxias jóvenes y coetáneas —aquellas con estrellas de edades similares— a través de todo el rango de desplazamiento al rojo. Los primeros resultados ya apoyan el hallazgo principal.

"En los próximos cinco años, con el Observatorio Vera C. Rubin descubriendo más de 20,000 nuevas galaxias anfitrionas de supernovas, las mediciones precisas de edad permitirán una prueba mucho más robusta y definitiva de la cosmología de supernovas", afirmó el profesor de investigación Chul Chung, coautor del estudio junto con el candidato a doctorado Junhyuk Son.

El Observatorio Vera C. Rubin y el futuro de la cosmología

Ubicado en lo alto de los Andes chilenos, el Observatorio Vera C. Rubin alberga la cámara digital más poderosa del mundo. Habiendo comenzado operaciones científicas este año, se espera que revolucione nuestra comprensión tanto del sistema solar como del universo en general.

Después del Big Bang, hace aproximadamente 13.8 mil millones de años, el universo se expandió rápidamente antes de que la gravedad lo desacelerara. Luego, alrededor de nueve mil millones de años después de su nacimiento, los científicos descubrieron que la expansión había comenzado a acelerarse nuevamente. Esto se atribuyó a la energía oscura, que se cree que constituye aproximadamente el 70 por ciento del universo.

El misterio de la energía oscura se profundiza

A pesar de décadas de estudio, la energía oscura sigue siendo uno de los enigmas más desconcertantes de la ciencia. El año pasado, datos de DESI en Tucson, Arizona, sugirieron que la influencia de la energía oscura podría haber cambiado con el tiempo, una idea que ahora está ganando fuerza con los nuevos resultados del equipo de Yonsei.

Con instrumentos avanzados como DESI y el Observatorio Vera C. Rubin, los astrónomos esperan finalmente descubrir qué es realmente la energía oscura y cómo moldea el destino del universo.