El catálogo más completo de supernovas de tipo Ia (provocadas por enanas blancas que explotan al adquirir demasiada masa) ha permitido sembrar dudas sobre la energía oscura. Es un trabajo que se suma a una lista, cada vez más larga, de indicios que apuntan a que la energía oscura quizá no sea tal y como pensábamos…
Supernovas que plantean dudas sobre la energía oscura
Un grupo de investigadores ha publicado un nuevo trabajo en el que han elaborado el catálogo más completo de supernovas de tipo Ia creado hasta la fecha. Esto ha permitido obtener algunas pistas sobre la energía oscura, esa misteriosa fuerza que impulsa la expansión acelerada del universo. En total, el catálogo contiene información sobre 2884 supernovas de tipo Ia. Este tipo de objetos también permite medir distancias en el universo.
Ryan Camilleri, el autor principal, explica que el proyecto supone un nuevo referente mundial en el estudio de las supernovas y proporciona la imagen más clara hasta ahora de cómo se ha expandido el universo a lo largo del tiempo. Según explica, el equipo ha reconstruido tres décadas de observaciones astronómicas dentro de un único marco de trabajo. Han combinado sus datos con otras mediciones, como la radiación de fondo de microondas y mapas de distribución de las galaxias en el espacio en tres dimensiones.
Con todo esto en mente, en lugar de confirmar el modelo estándar de la cosmología, que supone que la energía oscura es constante, el estudio apunta a que las supernovas plantean más dudas sobre esa idea. Es posible que, en su lugar, cambie con el tiempo. Algo que ya se ha planteado en diferentes ocasiones, aunque no ha llegado a tener un consenso generalizado. De producirse, y demostrar que la energía oscura no es constante, estaríamos ante un momento muy interesante para la ciencia moderna, que tendría que revisar una de sus suposiciones más importantes.
Repasando décadas de observaciones desde otro ángulo
El nuevo conjunto de datos combina mediciones históricas con datos del Dark Energy Survey (DES) publicados en 2024. Para unificar toda la información, los investigadores volvieron a analizar las observaciones más antiguas utilizando técnicas modernas. El motivo es fácil de entender, como explica el propio Camilleri. Con el paso de los años, se ha aprendido mucho sobre cómo se comportan las supernovas. Así que se han remontado en el tiempo, aplicando todo ese conocimiento adquirido en este tiempo a los datos más antiguos.
Así, los investigadores han llevado a cabo un trabajo gigantesco para conectar observaciones de telescopios diferentes, con capacidades distintas. También han tenido en cuenta cuestiones como el polvo cósmico y la masa de las galaxias, que pueden afectar a la luz de una supernova. También han tenido en cuenta otros efectos más sutiles, como las lentes gravitacionales. Es decir, la desviación y amplificación de la luz alrededor de objetos muy masivos (como galaxias o cúmulos de galaxias) mientras viaja desde una supernova hasta la Tierra.
Así que este conjunto de datos es un paso muy interesante para entender qué podría ser realmente la energía oscura. Los investigadores explican que los datos de supernovas del DES, mostraron por primera vez indicios de que la energía oscura podría cambiar con el tiempo. Este nuevo catálogo muestra que podría haber una desviación respecto al modelo estándar, aunque en una dirección ligeramente diferente. Es algo que también ha sucedido con los resultados de Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), que ha encontrado esas mismas pistas.
Las dudas sobre la energía oscura seguirán por culpa de las supernovas… y otros fenómenos
En esos resultados se observaron pistas de que la energía oscura parecía haber cambiado a lo largo del tiempo. Los investigadores, naturalmente, se centran en el hecho de que dos mediciones completamente independientes (DESI y su propio catálogo) han encontrado pistas del mismo fenómeno. Por lo que sería lógico suponer que esa idea del modelo estándar sobre una energía oscura constante está en duda. Sin embargo, no es tan simple ni tan abrumador como pudiese parecer. Ha habido otros estudios que han desmentido esas conclusiones.
En realidad, los investigadores van incluso más allá de decir que las supernovas de su catálogo siembran dudas sobre la energía oscura. Dicen que su trabajo podría tener, incluso, la clave para explicar cómo encajan entre sí la gravedad y la física cuántica. Es decir, podría ser esencial para lograr desarrollar una teoría del todo. Es uno de los objetivos más ambiciosos de la ciencia moderna, que busca unificar el mundo de lo muy grande (donde domina la gravedad, y que se explica con la teoría de la relatividad) y lo muy pequeño (donde dominan el resto de fuerzas fundamentales y se explica con la física cuántica).
Por supuesto, tienen razón en su conclusión de que, si logran descubrir cómo combinar ambas cosas, se podría dar un paso gigantesco en el campo de la física teórica. El inconveniente es que ha habido otros estudios que van en la dirección contraria, determinando que los aparentes indicios de una energía oscura variable no son ciertos. Hará falta mucho más trabajo para ver si se puede conseguir un objetivo tan ambicioso… La parte positiva es que, próximamente, se sumarán nuevos estudios y más datos, que permitirán tener una imagen mucho más completa.
Estudios
Los estudios son:
R. Camilleri, J. Lee, T. Davis et al.; «Supernovae Unite: Combining Pantheon+ and DES-SN5YR». Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.
J. Lee, R. Camilleri, T. Davis et al.; «Supernovae Unite: Host-Galaxy Mass Measurements of Type Ia Supernovae and Their Impact on Cosmology«. Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
