El 68% del universo no existe, según un estudio

Un ciudadano de la calle y un astrofísico teórico se parecen más de lo que sospecharíamos: ambos están dispuestos a creer en cosas que no pueden ver. Pero por razones diferentes; mientras que los fantasmas del primero aparecen por la fe o la intuición, los del segundo aparecen en las ecuaciones. O para ser más precisos, por la necesidad de casar las ecuaciones con la realidad.

Así es como se instaló en la teoría física un fantasma llamado energía oscura. Y esta entidad con reminiscencias de Darth Vader suma nada menos que el 68% de todo lo que existe en el universo. O al menos así ha sido hasta ahora, antes de que llegara un equipo de investigadores húngaros y estadounidenses afirmando que, en realidad, este fantasma no existe, y que ese presunto 68% de todo el universo es simplemente una ficción, un error de cálculo.

La materia oscura y la energía oscura son conceptos físicos no demostrados, pero que hoy son aceptados por la corriente científica mayoritaria. La primera apareció cuando los científicos se dieron cuenta de que la masa aparente de las galaxias no era suficiente para justificar, de acuerdo a las ecuaciones, que sus partes no salieran volando por los aires. Para que se mantuvieran cohesionadas como evidentemente ocurría, debía de existir una parte de masa invisible: materia oscura.

Algo parecido ocurre con la energía oscura. Para explicar la expansión acelerada del universo tal como muestran las observaciones, había que introducir un ajuste en las ecuaciones. El resultado de todo esto es matemáticamente sólido, por muy incómodo que parezca: sólo el 4,9% del universo es materia normal de la que conocemos, la formada por átomos, como nosotros, los árboles o las estrellas. Del resto, el 26,8% es materia oscura, y la energía oscura acapara un 68,3% de todo lo que existe. Este es el modelo cosmológico estándar predominante hoy.

Un efecto secundario

Durante años, los científicos han tratado de cazar partículas de materia oscura para demostrar su existencia, y de casar la energía oscura con algún concepto que pueda comprenderse y manejarse. Respecto a lo primero, algunos físicos han optado por proponer modelos alternativos que prescinden de la materia oscura. Sobre lo segundo, se ha tratado de arrimar el ascua de la energía oscura a una sardina que ya Einstein introdujo en sus ecuaciones de la relatividad general, y que se conoce como constante cosmológica.

Pero como sucede con la materia oscura, también en el caso de la energía oscura hay científicos que parecen haberse cansado de perseguir fantasmas. Un equipo de investigadores de la Universidad Eötvös Loránd de Budapest (Hungría) y del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái (EEUU) ha vuelto a sentarse para echar otro vistazo más detallado a las ecuaciones de Einstein, pero a través de un nuevo modelo matemático de simulación.

La diferencia del nuevo modelo con otros previos, dicen los investigadores, es que los anteriores promediaban la distribución de la masa en todo el universo. Como es obvio, la materia no está uniformemente distribuida por el cosmos, y asumir que sí lo está sólo puede proporcionar una aproximación gruesa a la realidad.

Según ha declarado el coautor del trabajo László Dobos, "las ecuaciones de la relatividad general de Einstein que describen la expansión del universo son tan complejas matemáticamente que durante cien años no se han encontrado soluciones que tengan en cuenta el efecto de las estructuras cósmicas". Y este defecto en la aplicación de las ecuaciones origina, prosigue Dobos, un "serio efecto secundario": para que las ecuaciones cuadren con las observaciones hay que introducir ese fantasma llamado energía oscura.

Fantasmas bajo la alfombra

Cuando los investigadores introducen en su modelo la estructura particular del universo, con galaxias agrupadas en cúmulos en regiones concretas separadas por grandes espacios vacíos, descubren que distintas zonas del cosmos se expanden con diversas aceleraciones. El modelo no contradice los datos, ya que el promedio de esas aceleraciones distintas se corresponde con el valor manejado habitualmente por los científicos. Pero según el estudio, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, esas aceleraciones diferentes eliminan la necesidad de introducir el factor de la energía oscura, y no sólo para la expansión actual del universo, sino también en una reconstrucción de su evolución temprana.

"Nuestro descubrimiento se basa en una conjetura matemática que permite la expansión diferencial del espacio, consistente con la relatividad general, y muestra cómo la formación de estructuras complejas de materia afecta a la expansión", dice Dobos. "Hasta ahora estas cuestiones se habían barrido bajo la alfombra, pero tomarlas en consideración puede explicar la aceleración sin necesidad de energía oscura".

Eso sí: el modelo creado por Dobos y sus colaboradores deja fuera la energía oscura, pero en cambio no solamente no prescinde, sino que requiere de ese otro elemento misterioso, la materia oscura. Como es habitual cuando surge una hipótesis alternativa a la corriente mayoritaria, los investigadores deberán defender su propuesta a capa y espada contra las críticas de otros científicos; pero además, en este caso deberán también tratar de entenderse con los físicos que han aportado otros modelos caracterizados precisamente por eliminar la materia oscura. Y no parece sencillo que pueda encontrarse un lugar a medio camino donde la física cosmológica deje de ver fantasmas.