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La energía oscura se oculta tras campos fantasmas

Entre las muchas teorías que tratan de explicar la naturaleza de la energía oscura se encuentran la quintaesencia y los campos fantasmas, dos hipótesis formuladas a partir de los datos de satélites como Planck y WMAP. Ahora investigadores de Barcelona y Atenas plantean que ambas posibilidades son solo un espejismo en las observaciones y es el vacío cuántico el que podría estar detrás de esa energía que mueve nuestro universo.

Planck y otros satélites buscan pistas sobre la energía oscura. Foto: ESA

Entre las muchas teorías que tratan de explicar la naturaleza de la energía oscura se encuentran la quintaesencia y los campos fantasmas, dos hipótesis formuladas a partir de los datos de satélites como Planck y WMPA. Ahora un par de investigadores plantea que esas dos posibilidades son solo un espejismo en las observaciones y es el vacío cuántico el que podría estar detrás de esa energía que mueve a nuestro universo.

Los cosmólogos consideran que unas tres cuartas partes del universo están constituidas por una misteriosa energía oscura que explicaría su expansión acelerada. La verdad es que no saben lo que puede ser, así que plantean posibles soluciones.

Una es que exista la quintaesencia, un agente invisible gravitatorio que en lugar de atraer, repele y acelera la expansión del cosmos. Desde el mundo clásico hasta la Edad Media, ese término hacía referencia al éter o quinto elemento de la naturaleza, junto a la tierra, el agua, el fuego y el aire.

El estudio prueba que la ecuación de estado de la energía oscura puede simular campos de quintaesencia o fantasmas sin serlo

Otra posibilidad es la presencia de una energía o campo fantasma, cuya densidad aumenta con el tiempo provocando una aceleración cósmica exponencial. Esta llegaría a ser tan alta que podría romper las fuerzas nucleares en los átomos y poner fin al universo en unos 20.000 millones de años, en el llamado Gran Desgarro o Big Rip.

Los datos experimentales que sirven de base para estas dos hipótesis proceden de satélites como Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA) y Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA. Las observaciones de las dos sondas son esenciales para resolver la denominada ecuación de estado de la energía oscura, una fórmula matemática que la caracteriza, igual que los estados sólido, líquido y gaseoso tienen la suya.

Pero ahora investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) y la Academia de Atenas (Grecia) han utilizado los mismos datos satelitales para demostrar que el comportamiento de la energía oscura no necesita recurrir ni a la quintaesencia ni a la energía fantasma para ser explicado. Los detalles se publican en la revista Montly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Nuestro estudio teórico demuestra que la ecuación de estado de la energía oscura puede simular un campo de quintaesencia, o incluso un campo fantasma, sin serlo en realidad; así que cuando observamos estos efectos a partir de las observaciones de WMAP, Planck y otros instrumentos, lo que estamos viendo es un espejismo", dice a Sinc Joan Solà, uno de los autores.

La propuesta es que la energía oscura es un tipo de energía del vacío cuántico que actúa en la expansión acelerada de nuestro universo

Nada más lleno que el vacío cuántico

"Lo que pensamos que ocurre es un efecto dinámico del vacío cuántico, un parámetro que podemos calcular", explica el investigador. El concepto de vacío cuántico no tiene nada que ver con la noción clásica de la nada absoluta. "No hay nada más 'lleno' que el vacío cuántico –subraya Solà–, ya que está repleto de fluctuaciones que contribuyen de forma fundamental a los valores que observamos y medimos".

La propuesta de estos científicos es que la energía oscura es un tipo de energía del vacío cuántico que actúa en la expansión acelerada de nuestro universo. El inconveniente con este extraño vacío es que origina problemas como el de la constante cosmológica, una discrepancia en los datos teóricos y las predicciones de la teoría cuántica que trae de cabeza a los físicos.

“Sin embargo, la quintaesencia y los campos fantasmas todavía son más problemáticos, así que la explicación basada en el vacío cuántico dinámico podría ser la más simple y natural", concluye Solà.

Referencia bibliográfica:

Spyros Basilakos, Joan Sola. “Effective equation of state for running vacuum: “mirage” quintessence and phantom dark energy”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 437(4), febrero 2014. DOI:10.1093/mnras/stt2135.

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons
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