Madrid Investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto una nueva forma de medir la energía oscura, la misteriosa fuerza que ocupa más de dos tercios del universo.
Los investigadores descubrieron que es posible detectar y medir la energía oscura estudiando la vecina de nuestra galaxia, Andrómeda, que se encuentra en colisión a cámara lenta con la Vía Láctea.
Desde que se identificó por primera vez la energía oscura a finales de la década de 1990, los científicos la han estudiado utilizando galaxias muy lejanas, pero aún no han podido detectarla directamente. Sin embargo, al estudiar cómo se acercan entre sí las galaxias de Andrómeda y la Vía Láctea por su masa total, investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto que pueden establecer un límite superior al valor de la constante cosmológica, el modelo más simple de este tipo de fuerza. El límite superior que han encontrado es cinco veces mayor que el valor de la constante cosmológica que puede detectarse en el universo primitivo.
Aunque esta técnica se encuentra aún en las primeras fases de desarrollo, los investigadores afirman que podría detectarse investigando nuestro vecindario cósmico. Los resultados se publicaron en la revista Astrophysical Journal Letters.
Todo lo que podemos ver en nuestro mundo y en los cielos, desde diminutos insectos hasta galaxias gigantes, representa sólo el 5% del universo observable. Los científicos creen que alrededor del 27% del universo está formado por materia oscura, que mantiene los objetos unidos, y el 68% por energía oscura, que separa los objetos.
La energía oscura es un nombre general para un grupo de modelos que pueden añadirse a la teoría de la gravedad de Albert Einstein”, explica en un comunicado David Benisty, del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica (DAMPT) y autor principal del estudio. La más sencilla es la constante cosmológica, que es la densidad de energía que aleja a las galaxias unas de otras.
La constante cosmológica fue un añadido temporal a la teoría de la relatividad general de Einstein; desde los años 30 hasta los 90, este factor se fijó en cero hasta que se descubrió que una fuerza desconocida llamada energía oscura aceleraba la expansión del universo. Sin embargo, hay al menos dos problemas importantes con esta fuerza. No sabemos exactamente qué es y no hemos sido capaces de detectarla directamente.
Desde que se identificó por primera vez la energía oscura, los astrónomos han desarrollado varios métodos para detectar esta fuerza. La mayoría de ellos consisten en estudiar objetos del universo primitivo y medir la velocidad a la que se alejan de nosotros. No es fácil desglosar los efectos de la energía oscura de hace miles de millones de años. Esto se debe a que la energía oscura es débil entre las galaxias y es fácilmente contrarrestada por fuerzas mucho más fuertes en ese conjunto de objetos.
Sin embargo, hay una región del universo que es sorprendentemente susceptible a la influencia de la energía oscura, y está en nuestro propio patio trasero cósmico. La galaxia de Andrómeda es la más cercana a nuestra Vía Láctea, y a medida que se acercan, las dos galaxias comienzan a orbitarse muy lentamente, tardando 20.000 millones de años en completar una revolución. Sin embargo, debido a la enorme atracción gravitatoria, mucho antes de que se complete, en unos cinco mil millones de años, las dos galaxias comenzarán a fusionarse y a caer una dentro de la otra. Andrómeda es la única galaxia que no se nos escapa, así que estudiando su masa y movimiento podemos tomar algunas decisiones sobre la constante cosmológica y la energía oscura”, explica Bennisti, que también es investigador en el Queen’s College.
Mediante una serie de simulaciones basadas en las mejores estimaciones de las masas de ambas galaxias, Bennisti, Anne Davies, del DAMPT, y Wyn Evans, del Instituto de Astronomía, descubrieron que la energía oscura afecta a las órbitas mutuas de Andrómeda y la Vía Láctea.
La gravedad trata de unir a las galaxias, mientras que la energía oscura trata de separarlas”.
En función de su masa, podemos determinar un límite superior para la constante cosmológica”.
Los investigadores sostienen que la técnica puede resultar muy valiosa, pero no detecta directamente la energía oscura. Los datos del telescopio James Webb ayudarán a medir con mayor precisión la masa y el movimiento de Andrómeda y a rebajar el límite superior de la constante cosmológica.
Además, estudiando otros pares de galaxias, esta técnica podrá perfeccionarse para determinar cómo afecta la energía oscura a nuestro Universo. La energía oscura es uno de los mayores misterios de la cosmología.
