La diferencia en las magnitudes de las supernovas en las cosmologías ΛCDM y Timescape y las magnitudes que las supernovas parecerían tener en un universo vacío (línea discontinua horizontal). Ambos modelos muestran una aparente aceleración reciente después de una desaceleración anterior. En el modelo Timescape esto no es un efecto real, sin embargo, y la curva es más plana que el caso ΛCDM. Crédito:Lawrence Dam, Asta Heinesen y David Wiltshire
La expansión acelerada del Universo puede no ser real, pero podría ser un efecto aparente, según una nueva investigación publicada en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . El nuevo estudio, realizado por un grupo de la Universidad de Canterbury en Christchurch, Nueva Zelanda:encuentra que el ajuste de las supernovas de Tipo Ia a un universo modelo sin energía oscura es ligeramente mejor que el ajuste del modelo estándar de energía oscura.
Por lo general, se supone que la energía oscura forma aproximadamente el 70% del contenido material actual del Universo. Sin embargo, esta cantidad misteriosa es esencialmente un marcador de posición para la física desconocida.
Los modelos actuales del Universo requieren este término de energía oscura para explicar la aceleración observada en la velocidad a la que se expande el Universo. Los científicos basan esta conclusión en mediciones de las distancias a las explosiones de supernovas en galaxias distantes, que parecen estar más lejos de lo que deberían estar si la expansión del Universo no se estuviera acelerando.
Sin embargo, El año pasado se ha debatido acaloradamente cuán estadísticamente significativa es esta firma de aceleración cósmica. El debate anterior enfrentó la cosmología estándar Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) contra un universo vacío cuya expansión no acelera ni desacelera. Sin embargo, ambos modelos asumen una ley de expansión cósmica simplificada de 100 años:la ecuación de Friedmann.
La ecuación de Friedmann supone una expansión idéntica a la de una sopa sin rasgos, sin estructura complicada. Sin embargo, el Universo actual contiene en realidad una compleja red cósmica de cúmulos de galaxias en láminas y filamentos que rodean y enhebran vastos vacíos vacíos.
Esta es una imagen simulada por computadora que muestra un posible escenario de cómo se distribuyen las fuentes de luz en la red cósmica. Crédito:Andrew Pontzen y Fabio Governato / Wikimedia Commons (CC BY 2.0)
Profesor David Wiltshire, quien dirigió el estudio de la Universidad de Canterbury en Christchurch, dijo, "El debate pasado pasó por alto un punto esencial; si la energía oscura no existe, entonces una alternativa probable es que la ley de expansión promedio no siga la ecuación de Friedmann".
En lugar de comparar el modelo cosmológico estándar ΛCDM con un universo vacío, el nuevo estudio compara el ajuste de los datos de supernova en ΛCDM con un modelo diferente, llamada la 'cosmología del paisaje temporal'. Esto no tiene energía oscura. En lugar de, Los relojes que llevan los observadores en las galaxias difieren del reloj que mejor describe la expansión promedio una vez que la estructura irregular en el Universo se vuelve significativa. El hecho de que se infiera o no una expansión acelerada depende fundamentalmente del reloj utilizado.
Se descubrió que la cosmología del paisaje temporal se ajusta ligeramente mejor al catálogo de datos de supernovas más grande que la cosmología ΛCDM. Desafortunadamente, la evidencia estadística aún no es lo suficientemente sólida como para dictaminar definitivamente a favor de un modelo u otro, pero misiones futuras como el satélite Euclid de la Agencia Espacial Europea tendrán el poder de distinguir entre la cosmología estándar y otros modelos, y ayudar a los científicos a decidir si la energía oscura es real o no.
Decidir que no solo requiere más datos, pero también comprender mejor las propiedades de las supernovas que actualmente limitan la precisión con la que pueden usarse para medir distancias. A ese respecto, el nuevo estudio muestra importantes efectos inesperados que se pasan por alto si solo se aplica una ley de expansión. Como consecuencia, even as a toy model the timescape cosmology provides a powerful tool to test our current understanding, and casts new light on our most profound cosmic questions.
