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WASHINGTON: Los científicos que trabajan en una colaboración internacional han rastreado cómo ha crecido la estructura del cosmos durante los últimos 11 mil millones de años, proporcionando la prueba más precisa hasta la fecha de cómo se comporta la gravedad a escalas muy grandes. Y lo que descubrieron es que actúa tal como lo predijo el físico Albert Einstein en su innovadora teoría de la relatividad general de 1915.
Los hallazgos anunciados el martes son parte de un estudio de años de duración sobre la historia del cosmos que se centra en la energía oscura, una fuerza invisible y enigmática que está acelerando la expansión en curso del universo. Los investigadores utilizaron un año de observaciones realizadas por el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) en el Observatorio Nacional Kitt Peak en Arizona, que puede capturar luz de 5.000 galaxias simultáneamente.
La gravedad es una de las fuerzas fundamentales del universo. La teoría de Einstein vinculaba el espacio, el tiempo y la gravedad. Sostiene que las concentraciones de masa y energía curvan la estructura del espacio-tiempo, influyendo en el movimiento de todo lo que pasa cerca.
«La teoría de la relatividad general de Einstein describe el movimiento de objetos masivos en un campo gravitacional que crean. Es una de las teorías físicas más exitosas que tenemos. Sin embargo, el descubrimiento del universo en aceleración llevó a sugerencias de que tal vez la relatividad general necesite ser modificado», dijo el cosmólogo Dragan Huterer de la Universidad de Michigan, codirector del grupo de trabajo que interpretó los datos cosmológicos DESI.
Pero los nuevos hallazgos de DESI revelaron que la gravedad se comportaba como Einstein previó que lo haría.
El Big Bang, ocurrido hace 13.800 millones de años, inició el universo y ha seguido expandiéndose desde entonces. En 1998, los científicos descubrieron que esta expansión en realidad se estaba acelerando, siendo la energía oscura la razón hipotética.
Los nuevos hallazgos de DESI se centraron en el crecimiento de lo que se llama la estructura cósmica, que se remonta a cuando el universo tenía aproximadamente un 20 por ciento de su edad actual. Esto se refiere a la organización a gran escala de la materia, con galaxias, cúmulos de galaxias e incluso supercúmulos de galaxias más grandes que no están distribuidos al azar en el universo, sino que forman una red cósmica (redes entretejidas de filamentos y paredes) con inmensos vacíos en el medio.
Esta estructura resulta de la atracción gravitacional de la materia en todo el cosmos.
El nuevo análisis se basó en observaciones DESI de casi 6 millones de galaxias y sus núcleos luminosos, que datan de hace 11 mil millones de años.
Los científicos de DESI revelaron en abril el mapa tridimensional más grande del cosmos y anunciaron hallazgos que sugerían que la energía oscura puede no ser una fuerza inmutable sino más bien dinámica y que evoluciona con el tiempo. Esos hallazgos se centraron en una característica específica de cómo se agrupan las galaxias. El nuevo análisis amplió el alcance.
«Nuestros datos DESI muestran que están de acuerdo con la teoría de la gravedad de Einstein, pero aún favorecen una energía oscura dinámica, y encontrar esto simultáneamente es nuevo», dijo el astrofísico Mustapha Ishak-Boushaki de la Universidad de Texas en Dallas, codirector del estudio. grupo de trabajo.
«La energía oscura parece ser dinámica y debilitarse. Esto cambia el futuro de la evolución del universo, que no necesita estar acelerando eternamente su expansión», añadió Ishak-Boushaki. «El fuerte indicio de que la energía oscura es dinámica es el hallazgo más importante desde el descubrimiento de la aceleración cósmica en 1998».
El contenido del universo incluye materia ordinaria (estrellas, planetas, gas, polvo y todos los elementos familiares de la Tierra, incluidas las personas y las palomitas de maíz), así como materia oscura, que es un material invisible que puede constituir alrededor del 27 por ciento del cosmos, y energía oscura, que puede representar el 68 por ciento del cosmos.
«La energía oscura es responsable de la expansión acelerada del universo. La naturaleza física de la energía oscura se desconoce actualmente», afirmó Huterer.
Los nuevos hallazgos parecen corroborar el modelo estándar actual de cosmología que incluye la teoría de la relatividad general.
«Verificar si el modelo estándar es realmente el modelo correcto está en la vanguardia de la investigación cosmológica», dijo Huterer.
La colaboración DESI involucra a más de 900 investigadores de más de 70 instituciones de todo el mundo, gestionada por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. UU. La nueva investigación se publicó en el repositorio en línea arXiv antes de la revisión por pares.
