La sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) de la NASA marcó un momento decisivo en la cosmología. Al mapear el fondo cósmico de microondas, midió la edad del universo, determinó la curvatura del espacio y reveló que los átomos ordinarios constituyen sólo el 4,6% del cosmos.
En cambio, el resto del universo está lejos de estar vacío. La materia oscura representa el 23,3%, mientras que la energía oscura ocupa el 72,1% restante (NASA). Juntos, estos componentes comprenden el 95,4 % del universo, lo que pone de relieve por qué la energía oscura sigue siendo uno de los mayores misterios de la física moderna.
Aunque WMAP se lanzó en 2001, la pista de la energía oscura apareció dos años antes. En 1998, el Telescopio Espacial Hubble observó tres supernovas distantes de Tipo Ia, la más lejana de las cuales explotó hace 7.700 millones de años, más de la mitad del camino hacia el Big Bang (Hubblesita). Esas observaciones mostraron que la expansión del universo se está acelerando, contrariamente a la desaceleración esperada de la gravedad.
Los científicos atribuyen esta aceleración a la energía oscura, una fuerza cuya naturaleza sigue siendo desconocida. Debe impregnar los vastos confines del espacio para contrarrestar la atracción de la gravedad.
Si bien su identidad exacta no está clara, existen varias teorías principales. Uno postula que la energía oscura es una propiedad del espacio mismo, en consonancia con la constante cosmológica de Einstein. Esta constante, a menudo denominada energía del vacío, permanecería sin cambios a medida que el universo se expandiera, proporcionando un empuje constante contra la gravedad.
Otra hipótesis, la quintaesencia, sugiere que la energía oscura es un campo dinámico, un fluido con masa gravitacional negativa (NASA). Algunos modelos también exploran distribuciones no uniformes de energía oscura o modificaciones a nuestra teoría actual de la gravedad.
A diferencia de la energía oscura, la materia oscura se comprende relativamente mejor. Aunque no emite ni refleja luz, su influencia gravitacional se puede mapear mediante lentes gravitacionales, donde la masa desvía la luz de galaxias distantes. Estas observaciones descartan que la materia ordinaria sea la culpable.
Los candidatos potenciales incluyen agujeros negros supermasivos, objetos de halo compactos masivos (MACHO), como las enanas marrones, y partículas masivas que interactúan débilmente (WIMP), que representarían una forma primordial de materia remanente del Big Bang.
La investigación en curso busca identificar la verdadera naturaleza de la materia y la energía oscuras, que juntas dominan la dinámica de nuestro universo.
