Píldora cosmológica | Sobre la energía oscura

Si hay una materia oscura, deberá haber una energía asociada a esta y que también contribuye a la densidad del Cosmos. Desde Edwin Hubble sabemos que las galaxias poseen el movimiento de recesión (se alejan unas de otras). Pero entonces, ¿no se aplica la fuerza de la gravedad que debería frenarlas progresivamente (deceleracción)? La única respuesta a esta pregunta es que hay una energía oscura que tiene que estar ejerciendo un efecto de repulsión mayor a la fuerza de la gravedad. Pero los cosmólogos no se pueden contentar con esta solución tan breve. 

La energía oscura se puede confirmar a través de tres pasos relativamente sencillos (Reeves, 2022):

• Geometría del espacio cósmico. La teoría de la relatividad de Einstein permitió descubrir la relación existente entre la geometría del espacio y su densidad total. Puesto que el Universo es casi plano podemos calcular la densidad total del mismo de una manera sencilla: es equivalente a la presencia de cinco átomos de hidrógeno por metro cúbico de espacio. Entonces, los átomos de hidrógeno (que son materia ordinaria) solo representará el 5% de dicha densidad, mientras que la materia oscura contribuirá con un 25%, siendo el resto producto de alguna energía oscura [que se explica en el paso siguiente].

• Radiación fósil cósmica de fondo (restos del origen del Universo). Con la radiación fósil sabemos, en efecto, que el Universo carece de curvatura. Entonces su densidad será la suma de porcentajes de materia y energía. Teniendo en cuenta el primer paso descrito anteriormente, la suma del 5%  y el 25% deja un déficit importante suponiendo que estamos en una geometría plana. Para explicar este hecho y teniendo en cuenta las distancias de las galaxias más lejanas, concluimos con que la densidad de la energía oscura debe ser del 70%.

• Radiación X de los cúmulos de galaxias. Este tercer paso, explica y verifica (de una manera compleja pero rigurosa) la presencia y la densidad de la energía oscura.

En efecto, gracias al estudio de estos tres fenómenos junto con la aceleración de las galaxias, podemos confirmar la presencia de energía oscura que no vemos pero que interacciona directamente en nuestros cálculos. Así pues concluimos con que la materia ordinaria provoca una fuerza de atracción (que es más fuerte cuanto más cerca se encuentren los cuerpos); pero la energía oscura produce una fuerza repulsiva contraria (cuanto más alejado, más fuerte se sentirá).

Fuente bibliográfica

• Reeves, H., (2022). Crónicas de los átomos y de las galaxias. Alianza editorial.

Jacob Sierra Díaz y Sigma