¿Qué es la energía oscura?

La respuesta rápida a tu pregunta podría ser nada, o también, no se sabe. Pero vayamos a lo que sí sabemos. Lo que sabemos es que las observaciones indican que la expansión del universo se está acelerando. Y esto es muy sorprendente porque la gravedad (que es la fuerza que cuenta a grandes distancias como las astronómicas y cosmológicas) es atractiva. La famosa manzana de Newton se cayó al suelo, no salió disparada hacia el cielo.

Entonces, si la gravedad funciona como esperamos, si la teoría de la relatividad general de Einstein funciona (y, por cierto, si nuestro navegador GPS nos lleva bien es gracias a que sí funciona), la expansión del universo tendría que decelerarse y no acelerarse.

Pero vayamos un poco hacia atrás. Cuando Einstein formuló su teoría de la relatividad general todos sus cálculos decían que el universo no era estable, tenía que expandirse o contraerse. Pero esa idea a Einstein no le convencía y por eso añadió un término a sus ecuaciones que hiciera que el cosmos fuera estático. A ese añadido de Einstein se le conoce como la constante cosmológica. Mirando sus ecuaciones, Einstein se dio rápidamente cuenta de que añadiendo la constante cosmológica al otro lado del signo de =, se podía interpretar como una energía del vacío. Y ahí lo dejó, de momento.

Unos años después, un programa de estudios sobre las distancias de las galaxias culmino con que Edwin Hubble llegó a la conclusión de que el universo está en expansión. El universo no es estático, se expande. Este también fue el primer paso para llegar a la teoría del Big Bang y llevó a Einstein a reconocer que la constante cosmológica era un error.

Energía oscura significa todo lo que puede explicar las observaciones que interpretamos como una expansión acelerada del universo

Llegamos a la década de los años noventa del siglo pasado. Entonces, tres investigadores, Adam G. Riess, Saul Perlmutter y Brian P. Schmidt (y sus colaboradores y colaboradoras), vieron que sus observaciones indicaban que la expansión de universo era acelerada, y que esa aceleración tan inesperada se podía explicar muy bien con una constante cosmológica.

Pero claro, las observaciones también se podrían explicar en otras maneras. Así que energía oscura significa todo lo que puede explicar las observaciones que interpretamos como una expansión acelerada del universo.

¿Podría ser algo que no sea una constante cosmológica? Sí. Podría ser una no-constante cosmológica, lo que quiere decir que podría cambiar en el tiempo. Las observaciones dicen que no mucho, pero nunca pueden decir con precisión infinita qué es exactamente constante. ¿Podría cambiar en el espacio? Sí, otra vez las observaciones dicen que no mucho, pero…

¿Podría ser que no entendemos la gravedad a estas escalas tan grandes? La comunidad científica ha hecho un esfuerzo enorme y no ha encontrado ninguna señal que nos obligue a modificar la teoría de la gravedad de Einstein en ese sentido, pero el hecho que no le hayamos encontrado no significa que no exista.

En resumen, no sabemos qué es la energía oscura. Y este es uno de los misterios sin resolver más importantes de la física de hoy. Y si una expansión acelerada del universo les recuerda a los lectores otra cosa como la inflación es porque, a lo mejor, los dos fenómenos no son, al fin y al cabo, fundamentalmente tan distintos.

Licia Verde es cosmóloga y física teórica, profesora ICREA en el Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona.

Pregunta enviada vía email por Rómulo Armando Albán Villena

Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal, patrocinado por la Fundación Dr. Antoni Esteve y el programa L’Oréal-Unesco ‘For Women in Science’, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.

Coordinación y redacción: Victoria Toro

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter e Instagram, o apuntarte aquí para recibir nuestra newsletter semanal.