Mapa 3D del universo más grande hasta la fecha sugiere que la energía oscura podría estar evolucionando

DESI, el instrumento que mapea millones de objetos celestes para estudiar la energía oscura, liberó datos accesibles globalmente. Sus hallazgos iniciales podrían desafiar y requerir ajustes en el modelo estándar del universo, marcando un avance significativo en la cosmología.

Fragmento de datos de DESI desde la Tierra (centro) hasta miles de millones de años luz de distancia. Entre los objetos se encuentran galaxias brillantes cercanas (amarillo), galaxias rojas luminosas (naranja), galaxias con líneas de emisión (azul) y cuásares (verde). Imagen: Claire Lamman/DESI collaboration.
Fragmento de datos de DESI desde la Tierra (centro) hasta miles de millones de años luz de distancia. Entre los objetos se encuentran galaxias brillantes cercanas (amarillo), galaxias rojas luminosas (naranja), galaxias con líneas de emisión (azul) y cuásares (verde). Imagen: Claire Lamman/DESI collaboration.

Por los últimos cuatro años, el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) ha estado cartografiando el cielo con el fin de comprender mejor la energía oscura, la fuerza que impulsa la expansión acelerada del universo y de la cual todavía se desconoce mucha información.

Este jueves se liberaron los datos recopilados en sus primeros 13 meses. Se trata de 270 terabytes que constituyen el mapa 3D del universo más grande hasta la fecha. Tiene información sobre 18,7 millones de objetos, entre ellos, aproximadamente 4 millones de estrellas, 13,1 millones de galaxias y 1,6 millones de cuásares. Están liberados para que cualquier investigador del mundo pueda utilizarlos.

Reevaluación del modelo estándar del universo

Los primeros en observarlos fueron los 900 investigadores de más de 70 instituciones que forman parte del proyecto, quienes presentaron sus resultados en la Cumbre Mundial de la Física de la Sociedad Estadounidense de Física, en Anaheim, California.

Estelas de estrellas sobre el Telescopio Mayall, que alberga a DESI. Imagen: Luke Tyas/Berkeley Lab y KPNO/NOIRLab/NSF/AURA.
Estelas de estrellas sobre el Telescopio Mayall, que alberga a DESI. Imagen: Luke Tyas/Berkeley Lab y KPNO/NOIRLab/NSF/AURA.

Sus hallazgos refuerzan los indicios de que la energía oscura puede no ser constante a lo largo del tiempo, como señala el modelo estándar actual de cosmología, sino que puede estar cambiando con el tiempo. De confirmarse, esto representaría un cambio de paradigma en la comprensión del universo, ya que si la energía oscura es constante, el universo continuaría expandiéndose a un ritmo acelerado indefinidamente. Pero si evoluciona con el tiempo, el destino del universo es más incierto, indicaron en un comunicado.

Si es cierto que la energía oscura evoluciona con el tiempo, este sería uno de los descubrimientos más significativos en cosmología en una generación, ya que implica que algo que aún no entendemos está causando el cambio”, sostuvo Paul Shah, investigador de la University College London y miembro del equipo de supernovas del Dark Energy Survey, otro de los proyectos que observan la energía oscura.

Hasta ahora, los datos de DESI no constituyen evidencia suficiente, de hecho, tomados por sí solos, sus datos son consistentes con el modelo estándar del universo, pero al combinarlos con las observaciones de otros instrumentos, como el observatorio de supernovas del Dark Energy Survey, se puede construir un historial de cómo la energía oscura parece evolucionar con el tiempo.

“Lo que observamos es sumamente intrigante. Es emocionante pensar que podríamos estar a punto de realizar un descubrimiento importante sobre la energía oscura y la naturaleza fundamental de nuestro universo”, señaló la profesora Alexie Leauthaud-Harnett, coportavoz de DESI en la UC Santa Cruz.

Will Percival, coportavoz de DESI en la Universidad de Waterloo, Canadá, indicó que al guiarse por la navaja de Occam (el principio de que la explicación más simple es la mejor), la explicación más simple de lo que observaron es el cambio. “Parece cada vez más probable que necesitemos modificar nuestro modelo estándar de cosmología para que estos diferentes conjuntos de datos tengan sentido juntos, y la evolución de la energía oscura parece prometedora”, aseguró.

Acercándose a los 5 sigma

Por el momento, de acuerdo a los investigadores del proyecto, la preferencia por una energía oscura en evolución no ha alcanzado una significancia estadística de 5 sigma, que es el estándar que en física representa el umbral para un descubrimiento. Las diferentes combinaciones de datos de DESI, con otros obtenidos del fondo cósmico de microondas, de supernovas y lentes solares débiles, establecen el rango de 2,8 a 4,2 sigma.

DESI recopilando espectros de millones de galaxias y cuásares. Imagen: Marilyn Sargent/Berkeley Lab.
DESI recopilando espectros de millones de galaxias y cuásares. Imagen: Marilyn Sargent/Berkeley Lab.

Algunos investigadores son optimistas. “Con una significancia de 4,2 sigma, creo que estamos llegando a un punto sin retorno”, dijo Ishak-Boushaki, profesor de física en la Universidad de Texas en Dallas y copresidente del grupo de trabajo de DESI.

“En este nuevo análisis, no solo confirmamos nuestros hallazgos previos de que la energía oscura probablemente evoluciona con el tiempo, sino que también aumentamos su significancia. Lo que me parece más emocionante es que la evidencia proviene de diferentes conjuntos de datos”, agregó.

“He trabajado en la cuestión de la aceleración cósmica durante 25 años, y mi perspectiva es que, si la evidencia continúa creciendo, y es probable que así sea, esto será enorme para la cosmología y toda la física”, aseguró el investigador.

Referencias de la noticia:

-University College London. Dark energy may evolve over time, suggests largest 3D map of universe.

-Universidad de Texas. Evidence mounts for evolving dark energy, DESI results find.

-Berkeley Lab. DESI opens access to the largest 3D map of the universe yet.