Los científicos de la Universidad de Oxford pueden haber resuelto una de las preguntas más importantes de la física moderna, con un nuevo artículo que unifica la materia oscura y la energía oscura en un solo fenómeno:un fluido que posee "masa negativa". Si empujaras una masa negativa, se aceleraría hacia ti. Esta asombrosa nueva teoría también puede resultar acertada en una predicción que hizo Einstein hace 100 años.

Nuestra corriente, modelo ampliamente reconocido del Universo, llamado LambdaCDM, no nos dice nada sobre cómo es físicamente la materia oscura y la energía oscura. Solo sabemos de ellos por los efectos gravitacionales que tienen sobre otros, materia observable.

Este nuevo modelo, publicado hoy en Astronomía y Astrofísica , por el Dr. Jamie Farnes del Oxford e-Research Center, Departamento de Ciencias de la Ingeniería, ofrece una nueva explicación. El Dr. Farnes dice:"Ahora pensamos que tanto la materia oscura como la energía oscura se pueden unificar en un fluido que posee un tipo de 'gravedad negativa, "repeler todo el resto del material a su alrededor. Aunque este asunto es exclusivo de nosotros, sugiere que nuestro cosmos es simétrico tanto en cualidades positivas como negativas ".

La existencia de materia negativa se había descartado previamente ya que se pensaba que este material se volvería menos denso a medida que el Universo se expandiera. lo cual va en contra de nuestras observaciones que muestran que la energía oscura no se diluye con el tiempo. Sin embargo, La investigación del Dr. Farnes aplica un 'tensor de creación, "que permite la creación continua de masas negativas. Demuestra que cuando más y más masas negativas están surgiendo continuamente, este fluido de masa negativa no se diluye durante la expansión del cosmos. De hecho, el fluido parece ser idéntico a la energía oscura.

La teoría del Dr. Farnes también proporciona las primeras predicciones correctas del comportamiento de los halos de materia oscura. La mayoría de las galaxias están girando tan rápido que deberían desgarrarse, lo que sugiere que un 'halo' invisible de materia oscura debe mantenerlos unidos. La nueva investigación publicada hoy presenta una simulación por computadora de las propiedades de la masa negativa, que predice la formación de halos de materia oscura como los que se infieren mediante observaciones utilizando radiotelescopios modernos.

Albert Einstein proporcionó el primer indicio del universo oscuro hace exactamente 100 años, cuando descubrió un parámetro en sus ecuaciones conocido como la 'constante cosmológica, "que ahora sabemos que es sinónimo de energía oscura. Einstein llamó a la constante cosmológica su 'mayor error', "aunque las observaciones astrofísicas modernas prueban que es un fenómeno real. En notas que datan de 1918, Einstein describió su constante cosmológica, escribiendo que 'se requiere una modificación de la teoría de modo que el "espacio vacío" asuma el papel de masas negativas gravitantes que se distribuyen por todo el espacio interestelar. "Por lo tanto, es posible que el mismo Einstein predijera un universo lleno de masa negativa.

El Dr. Farnes dice:"Los enfoques anteriores para combinar la energía oscura y la materia oscura han intentado modificar la teoría de la relatividad general de Einstein, que ha resultado ser increíblemente desafiante. Este nuevo enfoque toma dos viejas ideas que se sabe que son compatibles con la teoría de Einstein (masas negativas y creación de materia) y las combina.

"El resultado parece bastante hermoso:la energía oscura y la materia oscura se pueden unificar en una sola sustancia, siendo ambos efectos simplemente explicables como materia de masa positiva navegando en un mar de masas negativas ".

La prueba de la teoría del Dr. Farnes vendrá de las pruebas realizadas con un radiotelescopio de vanguardia conocido como Square Kilometer Array (SKA), un esfuerzo internacional para construir el telescopio más grande del mundo en el que colabora la Universidad de Oxford.

El Dr. Farnes agrega:"Todavía hay muchos problemas teóricos y simulaciones computacionales que resolver, y LambdaCDM tiene una ventaja de casi 30 años, pero estoy ansioso por ver si esta nueva versión extendida de LambdaCDM puede coincidir con precisión con otras pruebas de observación de nuestra cosmología. Si es real sugeriría que el 95% del cosmos que falta tenía una solución estética:nos habíamos olvidado de incluir un simple signo menos ".