El negro final del Universo: ¿La energía oscura está devorando a la materia oscura?

Una investigación reciente ha proporcionado una nueva visión de la naturaleza de la materia oscura (hipotética materia que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada con los medios técnicos actuales, pero cuya existencia se puede deducir a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible); y de la energía oscura, un tipo de energía que estaría presente en todo el espacio, produciendo una presión que tiende a acelerar la expansión del cosmos. La investigación también ofrece una nueva perspectiva de cómo podría ser el futuro de nuestro Universo.

Cosmólogos de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido) y de la Universidad de Roma (Italia) han encontrado más concretamente indicios de que la materia oscura está desapareciendo poco a poco en el cosmos, porque la energía oscura la está 'devorando'.

Los hallazgos realizados han aparecido publicados en un artículo de la revista Physical Review Letters, en el que se sostiene que los últimos datos astronómicos obtenidos señalan un incremento de la energía oscura, a medida que esta interactúa con la materia oscura. Este hecho parece estar desacelerando el crecimiento de la estructura del cosmos.

El Universo y su destino

El profesor David Wands, Director del Institute of Cosmology and Gravitation de la Universidad de Portsmouth y uno de los miembros del equipo de investigación explica en un comunicado de dicha Universidad que: "Este estudio es sobre las propiedades fundamentales del espacio-tiempo. En una escala cósmica, nos habla de nuestro universo y su destino".

"Si la energía oscura está creciendo y la materia oscura desapareciendo, vamos a terminar con un gran y aburrido Universo vacío", añade Wands. Esto es porque "la materia oscura proporciona un marco para el crecimiento de las estructuras del cosmos. Las galaxias que vemos, por ejemplo, han crecido en ese andamiaje. Sin embargo, nuestros hallazgos sugieren que la materia oscura se está evaporando".

¿Cambio de paradigma en Cosmología?

La Cosmología se sometió a un cambio de paradigma en el año 1998, cuando los investigadores anunciaron que la velocidad de expansión del universo se estaba acelerando.

La idea de una energía oscura constante a lo largo del espacio-tiempo (la "constante cosmológica") se convirtió entonces en el modelo estándar de la cosmología, pero ahora los investigadores de Portsmouth y Roma creen que han encontrado una mejor descripción, incluyendo la transferencia de energía entre la energía oscura y la materia oscura.

Las estudiantes e investigadoras Valentina Salvatelli y Najla Said, de la Universidad de Roma, trabajaron en Portsmouth con el Dr. Marco Bruni y el profesor Wands; y en Roma con el profesor Alessandro Melchiorri. El equipo examinó los datos de una serie de registros astronómicos, entre ellos los del Sloan Digital Sky Survey, y utilizaron el crecimiento de la estructura revelada por estos registros, para probar diferentes modelos de energía oscura.

Profesor Wands explica: "Valentina y Najla pasaron varios meses aquí durante el verano analizando las consecuencias de las últimas observaciones. Mucho más datos están disponibles ahora que en 1998, y parece que el modelo estándar ya no es suficiente para describirlos todos. Creemos que hemos encontrado un modelo mejorado de la energía oscura".

"Desde finales de 1990, los astrónomos se han convencido de que algo está causando la aceleración de la expansión de nuestro universo. La explicación más simple es que el espacio vacío - el vacío - tiene una densidad de energía que es una constante cosmológica. Sin embargo, cada vez hay más evidencias de que este modelo simple no puede explicar toda la gama de datos astronómicos registrados y a los que en la actualidad se tiene acceso. En particular, el crecimiento de la estructura cósmica, de las galaxias y de los cúmulos de galaxias, parece ser más lento de lo que cabría esperar", concluye Wands.

Referencia bibliográfica:

Valentina Salvatelli, Najla Said, Marco Bruni, Alessandro Melchiorri, David Wands. Indications of a Late-Time Interaction in the Dark Sector. Physical Review Letters (2014). DOI: 10.1103/PhysRevLett.113.181301.