¿Y si la materia oscura fuese lo que está cambiando con el paso del tiempo, y no la energía oscura, como se ha planteado hasta ahora? Esta intrigante pregunta es un intento más por responder uno de los grandes misterios del modelo cosmológico: la tensión de Hubble…
Materia oscura en evolución para explicar la tensión de Hubble
La tensión de Hubble hace referencia a una sorpresa en las observaciones del universo. El modelo cosmológico indica que el ritmo de aceleración de la expansión del universo debería ser el mismo sin importar en qué lugar se mida. Sin embargo, el valor que se obtiene al medir la aceleración en la infancia del universo es más bajo que el que se obtiene en el universo local. Desde hace años, el margen de error de ambos métodos es tan pequeño que no se puede ignorar la posibilidad de que, realmente, la aceleración de la expansión del universo no sea constante.
Pero si es así, ¿cómo se puede explicar? Se han planteado diferentes ideas a lo largo del tiempo, que van desde conceptos más bien descabellados a ligeros ajustes. Entre las hipótesis se ha sugerido que la teoría de la relatividad general pudiera estar equivocada. O que la materia oscura, simplemente, no exista. También se ha sugerido que el ritmo de expansión del universo pueda no ser uniforme. Una de las últimas soluciones destaca por ser extraña pero no completamente absurda. ¿Y si el universo en sí mismo estuviese en rotación?
Ahora, la última sugerencia que se ha planteado es que sea la materia oscura la que esté en evolución, en lugar de la energía oscura. Si bien hay un buen puñado de modelos que plantean que la energía oscura puede cambiar a lo largo del tiempo, no se ha planteado con tanta frecuencia que sea la materia oscura la que pueda estar en evolución. Hay dos motivos para explicar que esto no haya sucedido. Por un lado, las observaciones de la materia oscura apuntan a la presencia de algún tipo de material que no interactúa especialmente con la luz.
El problema de la materia oscura
El mayor inconveniente es que no se ha logrado observar las partículas de materia oscura de manera directa. Además, la inmensa mayoría de personas que se oponen a la idea de la materia oscura centran la atención en eliminarla, por medio de planteamientos como la gravedad modificada. La suposición de la que parten es que, en esencia, la materia oscura es una idea fundamentalmente errónea, en lugar de ser algo que retocar. Por todo eso, este planteamiento resulta mucho más interesante e intrigante, es una dirección diferente.
En un nuevo estudio, un grupo de investigadores analiza la posibilidad de que la energía o la materia oscura puedan estar en evolución. Sugieren que esta última es una idea mucho más interesante y que parece encajar mejor con los datos que se han recogido en las observaciones del universo. Lo primero que hacen es destacar que los dos modelos, en realidad, hasta cierto punto están relacionados. Dado que la evolución del universo depende en parte del ratio de densidad de materia y de energía, los dos modelos parecerán similares.
Es decir, un modelo con materia oscura constante y energía oscura cambiante siempre parecerá similar a otro que plantee materia oscura en evolución y energía oscura constante. Con esto en mente, analizan la idea de que haya algún tipo de materia oscura exótica. Específicamente, una materia oscura que pueda oscilar con el paso del tiempo. No es un concepto tan extraño como pudiésemos imaginar. Los neutrinos tienen masa y no interactúan de manera intensa con la luz. De hecho, los neutrinos son una forma de materia oscura caliente.
La materia oscura en evolución es solo un concepto
Los neutrinos no bastan para tener en cuenta toda la materia oscura del universo, pero pueden sufrir oscilaciones de masa. Quizá las partículas de materia oscura fría (otro tipo de materia oscura) podrían sufrir un efecto de oscilación similar. Los autores han descubierto que el mejor encaje para los datos de observación es el de un universo en el que el 15% de la materia oscura fría es capaz de oscilar. El 85% restante sería materia oscura estándar. Esto permitiría cubrir la tensión de Hubble mientras se cumplen también las observaciones de materia oscura.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que este es un modelo de juguete. Como explican los propios investigadores, el trabajo es un concepto mucho más amplio que no establece límites específicos para las partículas de materia oscura. El trabajo, sin embargo, abre las puertas a diferentes modelos de materia oscura. En estos momentos, la materia oscura en evolución parece una idea que vale la pena explorar. Es la primera vez que se sugiere que la tensión de Hubble podría tener su explicación en la materia oscura y no en la energía oscura.
Pero, en realidad, la situación no cambia. La tensión de Hubble es uno de los grandes misterios de la cosmología moderna y, también, una de las pistas de que podría haber más física esperando ser descubierta. Es decir, resolver esa tensión podría ayudar (en algunos modelos) a encontrar la respuesta a otras preguntas que, con la percepción actual no la tienen. Sin embargo, no es menos cierto que hay multitud de modelos alternativos para las particularidades de la materia oscura y que, de momento, ninguno ha llegado a cumplir con satisfacción con todo lo necesario.
Estudio
El estudio es X. Chen, A. Loeb; «Evolving Dark Energy or Evolving Dark Matter?». Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
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