La energía oscura es uno de los mayores misterios de la ciencia actual. Sabemos muy poco de eso aparte de que es invisible, llena todo el universo, y aleja a las galaxias unas de otras. Esto está haciendo que nuestro cosmos se expanda a un ritmo acelerado. ¿Pero, qué es esto? Una de las explicaciones más sencillas es que se trata de una "constante cosmológica", resultado de la energía del propio espacio vacío, una idea introducida por Albert Einstein.

Muchos físicos no están satisfechos con esta explicación, aunque. Quieren una descripción más fundamental de su naturaleza. ¿Es un nuevo tipo de campo de energía o un fluido exótico? ¿O es una señal de que las ecuaciones de gravedad de Einstein son de alguna manera incompletas? Y lo que es más, realmente no entendemos la tasa actual de expansión del universo.

Ahora nuestro proyecto, el estudio espectroscópico de oscilación bariónica extendido (eBOSS), ha dado algunas respuestas. Nuestro trabajo ha sido lanzado como una serie de 23 publicaciones, algunos de los cuales aún están siendo revisados ​​por pares, describiendo el mapa cosmológico tridimensional más grande jamás creado.

En la actualidad, la única forma en que podemos sentir la presencia de energía oscura es con observaciones del universo distante. Las galaxias más lejanas son, cuanto más jóvenes nos parecen. Eso es porque la luz que emiten tardó millones o incluso miles de millones de años en llegar a nuestros telescopios. Gracias a este tipo de máquina del tiempo, podemos medir diferentes distancias en el espacio en diferentes tiempos cósmicos, ayudándonos a averiguar qué tan rápido se está expandiendo el universo.

Usando el telescopio Sloan Digital Sky Survey, medimos más de 2 millones de galaxias y cuásares, objetos extremadamente brillantes y distantes que funcionan con agujeros negros, durante las últimas dos décadas. Este nuevo mapa cubre alrededor de 11 mil millones de años de historia cósmica que fue esencialmente inexplorada, enseñándonos sobre la energía oscura como nunca antes.

Nuestros resultados muestran que alrededor del 69% de la energía de nuestro universo es energía oscura. También demuestran, una vez más, que la forma más simple de energía oscura de Einstein, la constante cosmológica, es la que más concuerda con nuestras observaciones.

Al combinar la información de nuestro mapa con otras sondas cosmológicas, como el fondo cósmico de microondas, la luz que quedó del Big Bang, todos parecen preferir la constante cosmológica a las explicaciones más exóticas de la energía oscura.

Expansión cósmica en disputa

Los resultados también proporcionan una mejor comprensión de algunas controversias recientes sobre la tasa de expansión del universo actual y sobre la geometría del espacio.

La combinación de nuestras observaciones con estudios del universo en su infancia revela grietas en nuestra descripción de su evolución. En particular, nuestra medición de la tasa actual de expansión del universo es aproximadamente un 10% más baja que el valor encontrado usando métodos directos de medición de distancias a galaxias cercanas. Ambos métodos afirman que su resultado es correcto y muy preciso, por lo que su diferencia no puede ser simplemente una casualidad estadística.

La precisión de eBOSS mejora esta crisis. No existe una explicación ampliamente aceptada para esta discrepancia. Puede ser que alguien haya cometido un error sutil en uno de estos estudios. O puede ser una señal de que necesitamos una nueva física. Una posibilidad interesante es que una forma de materia del universo primitivo previamente desconocida podría haber dejado un rastro en nuestra historia. Esto se conoce como "energía oscura temprana, "se cree que estaba presente cuando el universo era joven, lo que podría haber modificado la tasa de expansión cósmica.

Estudios recientes del fondo cósmico de microondas sugirieron que la geometría del espacio puede ser curva en lugar de ser simplemente plana, lo cual es consistente con la teoría más aceptada del Big Bang. Pero nuestro estudio concluyó que el espacio es realmente plano.

Incluso después de estos importantes avances, Los cosmólogos de todo el mundo permanecerán desconcertados por la aparente simplicidad de la energía oscura, la planitud del espacio y los controvertidos valores de la tasa de expansión en la actualidad. Solo hay un camino a seguir en la búsqueda de respuestas:hacer mapas del universo más grandes y detallados. Varios proyectos tienen como objetivo medir al menos diez veces más galaxias que nosotros.

Si los mapas de eBOSS fueran los primeros en explorar una brecha previamente perdida de 11 mil millones de años de nuestra historia, la nueva generación de telescopios hará una versión de alta resolución del mismo período de tiempo. Es emocionante pensar en el hecho de que los estudios futuros pueden resolver los misterios restantes sobre la expansión del universo en la próxima década más o menos. Pero sería igualmente emocionante si revelaran más sorpresas.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.