Un grupo de investigadores explica que el estudio de varias supernovas puede apuntar a posibles cambios en la energía oscura con el paso del tiempo. Algo que se viene sospechando desde hace tiempo y que, por fin, podría permitir descubrir la naturaleza de la energía oscura…
En busca de los cambios en la energía oscura
A finales de los años 90, el descubrimiento de unas 50 supernovas, provocó que nuestra imagen del universo cambiase de una manera profunda. Los investigadores midieron la luz de las supernovas de tipo Ia (que suceden cuando una enana blanca acumula demasiada materia) y, en 1998, anunciaron que el universo no era constante ni estaba encogiendo. En su lugar, estaba expandiéndose y, además, lo hacía cada vez más rápido. El descubrimiento de la energía oscura, responsable de esa aceleración, hizo que se diese un premio Nobel.
Desde finales de los 90, se han realizado multitud de experimentos (con diferentes telescopios y técnicas) estudiando más de 2000 supernovas de tipo Ia (se lee «uno A»). Para poder comparar esas supernovas correctamente, es necesario corregir esas diferencias (por proceder de experimentos distintos). Para conseguirlo, un grupo de investigadores ha creado el conjunto de datos estandarizado, de supernovas de tipo Ia, más grande hasta la fecha. La recopilación se llama Union3. El análisis de estas supernovas es muy intrigante.
Ofrece pistas de que la energía oscura podría estar evolucionando con el paso del tiempo. Los hallazgos, por ahora, no son tan robustos como para afirmarlo de manera concluyente. Pero, al igual que otros análisis con instrumentos diferentes, parecen señalar hacia un debilitamiento de la energía oscura. Sin embargo, los investigadores se muestran cautos porque son conscientes de que, con más datos, es posible que este escenario desaparezca. Por otro lado, el hecho de que exista esta discrepancia con el Modelo Estándar es difícil de ignorar.
El Modelo Estándar podría estar en duda si se confirma
Como explican, ahora estamos llegaron a los niveles de precisión donde las discrepancias se vuelven interesantes y es posible comenzar a distinguir diferentes teorías de energía oscura. En el Modelo Estándar, (también llamado Modelo Lambda-CDM), se supone que la energía oscura debería ser igual de intensa a lo largo del tiempo. Su papel es contrarrestar la contracción gravitacional ejercida por la materia oscura fría (CDM por su abreviatura en inglés). Hay otros modelos que permiten que la energía oscura cambie con el paso del tiempo.
Por lo que podrían encajar mejor con lo que ven los investigadores. Si ese fuese el caso, habría grandes implicaciones en cuanto al futuro del universo. La energía oscura es alrededor del 70% de la composición del universo y es lo que provoca esa expansión. Por lo que, si se está debilitando, la expansión debería frenar con el paso del tiempo. Que el universo siga expandiéndose, se detenga o incluso se contraiga dependerá del equilibrio entre la energía oscura y la materia. Al analizar la historia de la expansión del universo, con supernovas, se puede determinar si hay un ganador.
Las supernovas de tipo Ia tienen un brillo predecible y se utilizan para medir distancias. Union3 ha logrado estandarizar 2087 supernovas de 24 conjuntos de datos y permite remontarse unos 7000 millones de años en la historia del universo. Es una evolución de Union2, que contenía 557 supernovas. En este nuevo análisis de viejas supernovas, el método utilizado permite reducir las incertidumbres e incluir factores que quizá no se sepan con exactitud, pero que sí se pueden limitar. Cosas como el comportamiento de los filtros de los telescopios.
El misterio de los cambios en la energía oscura
Los filtros de un telescopio pueden moverse con el tiempo, cambiando la cantidad de luz que recogen de una supernova. Esto es el tipo de cosas que la nueva estrategia permite corregir. En este análisis se incorporarán más supernovas. A lo largo del próximo año, los investigadores esperan añadir tres conjuntos más de datos. Uno con supernovas más cercanas, y dos con supernovas mucho más lejanas. El objetivo, explican, era tener una base antes de incorporar cientos de supernovas nuevas que son relativamente cercanas.
Según explican, en este aspecto es donde está uno de los puntos débiles, porque ahora mismo los conjuntos de datos sobre supernovas cercanas no son tan robustos. El nuevo marco de trabajo también va a permitir incorporar las decenas (o incluso cientos) de miles de supernovas que se espera que capten el observatorio Vera Rubin y el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman en la próxima década. Poco a poco, estamos avanzando hasta el punto en el que se conseguirá tener una imagen muy detallada y precisa para analizar las particularidades de la energía oscura.
Uno de los campos de investigación más interesantes de la astronomía en las próximas décadas es el de la energía oscura. Descubrir que cambia con el paso del tiempo abriría la puerta a plantearse otras preguntas y, también, a revisar el Modelo Estándar. Por ahora solo hay pistas tentadoras que apuntan a que, realmente, podría haber una revolución esperándonos. Quizá, incluso, algo que permita abrir la puerta a descubrir nueva física. Seguiremos hablando de esto en los próximos años. La sensación es que todavía queda mucho por entender…
Estudio
El estudio es D. Rubin, G. Aldering, M. Betoule et al.; «Union through UNITY: Cosmology with 2000 SNe Using a Unified Bayesian Framework». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 20 de junio de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
