Lo que Einstein llamó su peor error es lo que los científicos dependen ahora para ayudar a explicar el universo.
En 1917, Albert Einstein insertó un término llamado la constante cosmológica en su teoría de la relatividad general para forzar las ecuaciones a predecir un universo estacionario de acuerdo con el pensamiento de los físicos en ese momento. Cuando se hizo claro que el universo no era estático en realidad, sino que se estaba expandiendo, Einstein abandonó la constante, llamándola el”mayor error” de su vida.
Pero últimamente los científicos han revivido la constante cosmológica de Einstein (denominada por la mayúscula griega lambda) para explicar una misteriosa fuerza llamada energía oscura que parece estar contrarrestando la gravedad? haciendo que el universo se expanda a un ritmo acelerado.
Un nuevo estudio confirma que la constante cosmológica es la más adecuada para la energía oscura, y ofrece la estimación más precisa y precisa de su valor, dijeron los investigadores. El hallazgo proviene de una medición de la geometría del universo que sugiere que nuestro universo es plano, en lugar de esférico o curvo.
Geometría del universo
Los físicos Christian Marinoni y Adeline Buzzi de la Universidad de Provenza en Francia encontraron una nueva forma de probar el modelo de energía oscura que es completamente independiente de los estudios previos. Su método se basa en observaciones distantes de pares de galaxias para medir la curvatura del espacio.
“El aspecto más emocionante del trabajo es que no hay datos externos que nosotros conectamos”, dijo Marinoni, lo que significa que sus hallazgos no dependen de otros cálculos que podrían tener fallas.
Los investigadores sondearon la energía oscura estudiando la geometría del universo. ¿La forma del espacio depende de lo que hay en él? Esa fue una de las revelaciones de la relatividad general de Einstein, que mostró que la masa y la energía (dos caras de la misma moneda) doblan el espacio-tiempo con su fuerza gravitacional.
¿Marinoni y Buzzi se propusieron calcular el contenido del universo? es decir, ¿cuánta masa y energía, incluida la energía oscura, contiene? midiendo su forma.
Hubo tres opciones principales para el resultado.
La física dice que el universo puede ser plano como un plano, esférico como un globo terráqueo, o hiperbólicamente curvado como una silla de montar. Estudios anteriores han favorecido el modelo de universo plano, y este nuevo cálculo estuvo de acuerdo.
Un universo plano
La geometría del espacio-tiempo puede distorsionar las estructuras dentro de ella. Los investigadores estudiaron las observaciones de pares de galaxias distantes orbitándose entre sí para evidenciar esta distorsión, y utilizaron la magnitud de la distorsión como una forma de trazar la forma del espacio-tiempo.
Para descubrir cuánto se distorsionaban las formas de los pares de galaxias, los investigadores midieron cuánto se había cambiado la luz roja de cada galaxia? es decir, se desplaza hacia el extremo rojo del espectro visual mediante un proceso llamado desplazamiento Doppler, que afecta a la luz en movimiento u ondas sonoras.
Las mediciones de corrimiento hacia el rojo ofrecían una manera de trazar la orientación y posición de los pares de galaxias en órbita. El resultado de estos cálculos apuntaba hacia un universo plano.
Marinoni y Buzzi detallan sus hallazgos en la edición del 25 de noviembre de la revista Nature.
Comprender la energía oscura
Al proporcionar más evidencia de que el universo es plano, los hallazgos refuerzan el modelo cosmológico constante para la energía oscura sobre teorías competidoras como la idea de que las ecuaciones de relatividad general para la gravedad son defectuosas.
“Tenemos en este momento las mediciones más precisas de lambda que una sola técnica puede dar”, dijo Marinoni. “Nuestros datos apuntan hacia una constante cosmológica porque el valor de lambda que medimos está cercano a menos uno, que es el valor previsto si la energía oscura es la constante cosmológica.”
Desafortunadamente, saber que la constante cosmológica es la mejor explicación matemática de cómo la energía oscura está extendiendo nuestro universo no ayuda mucho a entender por qué existe.
