Físicos de Dinamarca y Tokio han expuesto una teoría novedosa sobre la expansión universal, en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Esta propuesta consiste en derribar la creencia científica de que el Universo al que pertenecemos, se expande debido a la fuerza repulsiva de la energía oscura, y para suplir esta suposición, ellos explican cómo nuestro Universo conocido tiene la facultad de fusionarse constantemente con la masa universal que conforma otros confines universales, ampliando su masa en un orden infinito, lento pero constante.

Estos estudios toman base en la Teoría de Cuerdas que explica la existencia de Múltiples Universos, esta teoría podría explicar la rápida expansión del Universo tras el Big Bang como el resultado de ser absorbido por un Universo más grande, a este proceso se le conoce como Universo Padre, representando así una vía científica alternativa para entender la expansión del Universo sin recurrir a la mecánica violenta de la energía oscura.

El Físico Jan Ambjorn, de la Universidad de Copenague, argumenta que el Universo se expande a través de una constante fusión con “Universos Bebé”;estos Universos bebé, surgirían de los agujeros negros que juegan un papel crucial en el proceso de expansión cósmica, es decir, como la absorción de Universos Bebé. De manera que el argumento es que “al permitir que otros Universos se fusionen con nuestro Universo, realmente estamos discutiendo una teoría de la existencia de multiversos. Esta teoría basa su dinámica en la existencia de operadores de creación y aniquilación que imita el enfoque similar al de la teoría cuántica de campos.

Hoy se piensa que el hecho de que nuestro Universo se haya expandido en un tiempo muy corto, invita a la sugerencia de que esta expansión fue causada por una colisión con un universo más grande pero flexible a esta dinámica de absorción y fusión dela materia.

Este tipo de teorías, está cada día más, desafiando la comprensión de los estatutos Universales que sientan las bases de la realidad, tambaleándola, y desplazándola hacia un abismo de conocimiento primitivo…

¿Cómo crees tú que se expande el Universo?

¿Cómo imaginas que se pueda plantear la existencia de Multiversos Paralelos en constante interacción con nosotros aquí y ahora?

“Los cosmólogos creen que solo alrededor del 20 % de esta materia total está formada por materia regular o bariónica, que incluye estrellas, galaxias, átomos y vida”, explica el investigador principal postdoctoral Mohamed Abdullah, del Instituto Nacional de Investigación de Astronomía y Geofísica de Egipto y la Universidad de Chiba (Japón). “Alrededor del 80 % está formado por materia oscura, cuya misteriosa naturaleza aún se desconoce, pero podría consistir en alguna partícula subatómica aún por descubrir”.

El equipo determinó la masa de los cúmulos de galaxias a partir del número de estas que los componen, una técnica considerada de eficacia probada. La vicerrectora de Investigación, Innovación y Desarrollo Económico de la Universidad de California en Merced, Gillian Wilson, precisa que los cúmulos de galaxias actuales se han formado a partir de materia que ha colapsado durante miles de millones de años bajo su propia gravedad. Debido a eso, “el número de cúmulos observados en la actualidad, la llamada ‘abundancia de cúmulos’, es muy sensible a las condiciones cosmológicas y, en particular, a la cantidad total de materia”, señaló la investigadora.

Para analizar nuestro universo los científicos compararon los datos recibidos como resultado de este método con diferentes sistemas modelizados, descubriendo así que la materia oscura constituye alrededor del 69 %. Además, los cosmólogos han utilizado con éxito por primera vez la espectroscopía, un método de división de la radiación en un espectro de bandas o de colores separados, que se utiliza para determinar la distancia a cada cúmulo y qué galaxias son verdaderos miembros de estos, descartando las intrusas.

“El universo de hoy está formado por filamentos, que agrupan las galaxias y parecen hilos desde lejos, y huecos donde parece que no hay nada”, reza un comunicado del ‘Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ)’ sobre la puesta en marcha del sistema simulador, que los autores apodaron Dark Emulator. Los objetivos específicos que plantean los autores es predecir la estructura del universo y entender cuáles son sus bordes y cómo se evolucionó y se expandió desde el Big Bang hasta llegar al momento actual.

El grupo que está a cargo de la IA tardó tres años en conformar, también con uso de una supercomputadora, una base de datos “extraordinariamente grande”, según dijo el investigador principal del proyecto, Takahiro Nishimichi. Debido a ese trabajo, ahora se pueden recrear esos datos “en una computadora portátil en cuestión de segundos”.

El científico nipón espera que “podamos abrirnos camino para descubrir el mayor misterio de la física moderna”, el cual es, en su opinión, “qué es la energía oscura”.

Por el momento, se trata de las regiones, sustancias y fuerzas del universo que no se pueden observar directamente. La rigurosidad científica y los cálculos no pueden demostrar siquiera que existan ambas materia y energía oscuras. Es todavía una hipótesis que la primera ayuda a mantener gravitacionalmente los cúmulos de galaxias en su lugar, mientras que la otra desempeña un papel en la forma en que el universo se expande.

“Determinar la naturaleza de la energía oscura, su posible historia en el tiempo cósmico es posiblemente la meta más importante de astronomía para la próxima década y se encuentra en la intersección de la cosmología, la astrofísica y la física fundamental”, planteó la NASA en su sitio web oficial.

El Dark Emulator ya ha mostrado resultados prometedores durante pruebas exhaustivas, aseguran los científicos, que incluyen a varios expertos del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo y otros del Observatorio Astronómico Nacional de Japón. Esta herramienta tardó precisamente segundos en modelar algunos de los efectos y patrones encontrados en varios proyectos de investigación anteriores. Aprende de grandes cantidades de datos y “adivina los resultados para nuevos conjuntos de características”. Además, Nishimichi admite que el método desarrollado por su equipo puede resultar útil incluso en las ciencias sociales.

“Si [Albert] Einstein tenía razón al 100 %, entonces la energía oscura es invariable y perpetua” pero, “¿y si solo estuviera en lo cierto en, digamos, un 99,99 %?”, ha expresado Alexéi Starobinski, del Instituto Landau de Física Teórica de la Academia de Ciencias de Rusia y director de esa investigación.

En el Universo “existe tanta energía oscura” que, si a lo largo de los 14.000 millones que pasaron desde la Gran Explosión una ínfima parte se hubiera transformado en partículas elementales, “tendríamos una nueva fuente de energía colosal”.

A finales del siglo XX, algunos astrofísicos llegaron a la conclusión de que el Universo se expande de manera acelerada y, hoy en día, ciertos científicos atribuyen este hecho a la energía oscura, que produce un efecto de ‘antigravedad’.

Para precisar este punto, en 2016 el astrofísico estadounidense Adam Reiss y sus colegas realizaron mediciones de las estrellas variables Cefeida y calcularon que la distancia entre dos galaxias se incrementa a razón de 73 kilómetros por segundo.

Por otro lado, las observaciones realizadas por otros especialistas con la ayuda de los telescopios WMAP y Planck muestran que la velocidad sería de 69 kilómetros por segundo.

Para explicar esta inconsistencia, el equipo de Alexéi Starobinski admitió la posibilidad de que, contrario a la teoría de Einstein, las propiedades de la energía o la materia oscuras podrían haber cambiado desde que se produjo el Big Bang y habrían acelerado la expansión del Universo.

El modelo del universo presupone tres tipos de materia: la bariónica, la oscura y la energía oscura. De hecho, se estima que la masa del universo cuenta solo con un 4,6% de la materia bariónica. Las observaciones de la parte visible del universo muestran solo la mitad de aquel porcentaje.

Los científicos de la Universidad de Edimburgo y del Instituto de la Astrofísica Espacial de Orsay han demostrado una de las hipótesis sobre el paradero de la materia bariónica a partir del efecto Siunyáiev-Zeldóvich, bautizado en honor de dos astrofísicos soviéticos en los años 1970.

Grandes cantidades de esta materia, las galaxias y sus aglomerados, están conectadas con largos filamentos de materia oscura. Los científicos han supuesto que estos hilos también podrían contener materia bariónica: en concreto, gas iónico que emite una radiación de alta energía.

Los astrónomos han comprobado la presencia de iones de materia bariónica en los filamentos de la energía oscura con la ayuda del método de radiación de fondo de microondas. Los científicos encontraron pares de galaxias que se ubican a la misma distancia de la Tierra y calcularon el cambio de la intensidad de esta radiación con datos de la nave espacial Planck.

Ambos grupos verificaron que en los espacios entre las galaxias sí existen filamentos de gas iónico, en los cuales la densidad de la materia bariónica es tres o seis veces mayor que el promedio del espacio exterior, dependiendo de los resultados obtenidos por cada uno de los grupos. De esta manera, esta materia escondida basta para explicar la ausencia de la mitad de toda la materia bariónica del universo.

Sin embargo, aún no se ha comprobado en qué consiste la energía oscura y su misma existencia ha sido objeto de numerosos debates en el seno de la comunidad científica. Un nuevo artículo publicado en ‘Avisos Mensuales de la Real Sociedad Astronómica’ sugiere ahora que, tal vez, no necesitemos energía oscura después de todo.

Según el estudio, dirigido por investigadores de la Universidad Eötvös Loránd, en Hungría, las observaciones astronómicas precisas combinadas con los modelos aproximados del universo podrían haber creado la necesidad de la energía oscura mientras que, en realidad, podría no existir.

Las diferentes regiones del universo, según los científicos, se expanden a diferentes ritmos dependiendo de cómo la materia se distribuye allí, mientras que el espacio conserva una expansión acelerada media. Los modelos estándar actuales no toman esto en consideración.

“Las ecuaciones de Einstein de la relatividad general que describen la expansión del universo son tan complejas matemáticamente, que […] pueden introducir efectos secundarios graves, como la necesidad de energía oscura en los modelos diseñados para ajustarse a los datos observados”, afirma en un comunicado László Dobos, coautor del estudio.

Para probar su teoría los investigadores crearon una simulación computarizada para comparar el modelo cosmológico estándar (con materia normal, energía oscura y materia oscura, igual de misteriosa) con uno que solo contuviera materia oscura y materia normal. El requisito era que este último, conocido como modelo de Avera (aproximación de tasa de expansión promedia) tuviera la misma densidad crítica que el modelo estándar.

Las simulaciones muestran una concordancia entre las observaciones tanto en el universo temprano como en el reciente. Sin embargo, el modelo de Avera coincide más con la discrepancia aparente entre las tasas de expansión locales y anteriores del universo.

Esta idea añade un factor intrigante al debate sobre la expansión del universo, aunque todavía es demasiado pronto para saber si puede descartar por completo la teoría de la energía oscura.