La sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) y el satélite COBE han permitido avanzar con los estudios de la energía oscura.
La energía oscura es una forma energética que, de acuerdo a los expertos en cosmología y física de partículas, provoca la aceleración de la expansión del universo. Se cree que se encuentra en la totalidad del cosmos, representando cerca del 70% de su contenido según lo analizado con el satélite u observatorio Planck.
Diversas investigaciones señalan que la energía oscura genera una presión que funciona como una fuerza gravitacional repulsiva. De todos modos, los científicos no tienen en claro qué es. Se la suele mencionar como un fenómeno o una propiedad que explica las observaciones sobre la expansión universal y que se comporta como una constante cosmológica.
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ResumenEl estudio de la energía oscura
El estudio de la energía oscura se inicia a comienzos del siglo XX gracias a Albert Einstein. Al formular la teoría de la relatividad general, Einstein advirtió que sus cálculos revelaban que el universo carecía de estabilidad, mostrando una tendencia natural a la contracción o la expansión.
Frente a ese panorama, decidió agregar un término a sus ecuaciones para lograr la estabilidad del universo: la llamada constante cosmológica. Dicha constante permitía, en el plano teórico, dejar estático el cosmos.
Sin embargo, con el paso del tiempo, otros estudios llevaron a un consenso acerca de la expansión del universo, que así dejó de considerarse como algo estático. Estos descubrimientos también posibilitaron avanzar hacia la teoría del big bang.
Einstein, de este modo, terminó pensando que su constante cosmológica era errónea. No obstante, la ciencia siguió progresando y, a partir de trabajos posteriores, se demostró que la expansión del universo resultaba acelerada y que eso sí se podía explicar con una constante cosmológica.
Recién en 1998 se acuñó el concepto de energía oscura. Su responsable fue el estadounidense Michael S. Turner, formado en el Instituto Tecnológico de California y la Universidad de Standford.
A Adam Riess se lo señala como quien logró obtener por primera vez pruebas de la existencia de la energía oscura y de la aceleración de la expansión del universo. Lo hizo al investigar las supernovas con el telescopio u observatorio Hubble, un hallazgo luego ratificado por Saul Perlmutter apelando a mediciones de la magnitud aparente y considerando el corrimiento al rojo gravitacional.
La cantidad de energía oscura determinaría el destino final del universo, variando según se considere un universo abierto, cerrado o plano.
Sus características
Las características de la energía oscura no han sido establecidas con precisión. Los físicos consideran que tiene una gran homogeneidad y que no resulta demasiado densa.
Solo se ha observado su interacción con la gravedad, no así con el resto de las fuerzas fundamentales. Por otro lado, se estima que se distribuye de manera uniforme por el espacio interesestelar.
Se afirma que la energía oscura realiza una presión negativa: esa particularidad es la que provoca la expansión del universo. Como el efecto de repulsión gravitacional de esta presión negativa supera a la atracción gravitacional de la energía en cuestión, la consecuencia es la mencionada expansión.
La presencia de la energía oscura se justifica en que un volumen de espacio siempre cuenta con una energía intrínseca. En este punto interviene la idea de constante cosmológica, que surgiría de la llamada energía del vacío.
Es importante destacar, sin embargo, que hay otro modelo que explica la expansión acelerada del universo sin recurrir a la constante cosmológica: la quintaesencia. Esta forma de energía puede variar en el tiempo y el espacio, con lo cual no es constante.
El modelo de la quintaesencia también sostiene que, si la energía oscura es impactada por partículas bariónicas, se convierte en materia oscura. Se dice que esta quintaesencia dinámica implica otra clase de energía del vacío, diferente de la constante cosmológica.
En definitiva, la constante cosmológica se asocia a una energía que completa el espacio de manera homogénea y tiene densidad constante, mientras que la quintaesencia se vincula a campos dinámicos que poseen una densidad de energía capaz de cambiar en el espacio y el tiempo.
La energía oscura aparece en diferentes hipótesis del multiverso.
Diferencias entre la energía oscura y la materia oscura
Es necesario evitar la confusión entre la energía oscura y la materia oscura. La energía oscura es una forma de energía que se encuentra en todo el espacio y representa casi el 70% del universo.
La materia oscura, en cambio, es una forma de materia que no emite radiación electromagnética. Esto supone que es transparente en el espacio electromagnético. Por eso, los investigadores solamente pueden inferir su existencia teniendo en cuenta sus efectos gravitacionales.
La inflación cósmica
En la década de 1970, Alan Guth propuso una noción similar al concepto de energía oscura: la inflación cósmica. De acuerdo a este especialista, un campo de presión negativa podría haber provocado el fenómeno inflacionario en los orígenes del universo, explicando su expansión acelerada.
Según la teoría de la inflación cósmica, la intervención de fuerzas repulsivas semejantes a la energía oscura provocó la expansión en los instantes posteriores al big bang. No obstante, se considera que esa inflación tiene que haberse desarrollado con más energía que el nivel de energía oscura que se cree que existe en la actualidad. Cabe subrayar que se desconoce si existe un vínculo entre la inflación cósmica y la energía oscura.
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