Lo que hizo una forma arcaica de energía oscura en la infancia del universo

Energía oscura es el nombre que recibe una fuerza desconocida que hace que el universo se expanda cada vez más deprisa. Actuando de un modo que, a grandes rasgos, se opone a como opera la fuerza de la gravedad, la energía oscura tiende a separar unas de otras las acumulaciones de materia.

La energía oscura temprana es un fenómeno, hipotético, similar a la energía oscura de hoy en día, que quizá hizo solo una breve aparición en la infancia del universo, influyendo en la expansión del universo antes de desaparecer por completo.

A juzgar por las conclusiones de un estudio reciente, en los primeros mil millones de años del universo, esta breve y misteriosa fuerza pudo provocar la formación de más galaxias de alto brillo que las que, según las teorías convencionales más aceptadas, deberían haber existido.

Este estudio es obra de un equipo encabezado por Xuejian Shen, del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial, adscrito al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

Si esa energía oscura temprana existió, ello podría resolver dos de los mayores enigmas de la cosmología y llenar algunos vacíos importantes en la reconstrucción de cómo evolucionó el universo primitivo.

Uno de los enigmas es la “tensión de Hubble”, que se refiere a un desajuste en las mediciones de la velocidad de expansión del universo. El otro tiene que ver con las observaciones de numerosas galaxias primitivas pero muy brillantes que existieron en una época en la que el universo primitivo debería haber sido bastante menos brillante.

Shen y sus colegas han determinado que ambos enigmas podrían resolverse si el universo primitivo tuvo un ingrediente adicional y fugaz: la energía oscura temprana.

Algunos físicos han sospechado que la energía oscura temprana podría ser la clave para resolver la tensión de Hubble, ya que esa misteriosa fuerza pudo acelerar la expansión temprana del universo en una magnitud que resolvería el desajuste de las mediciones.

Los investigadores del MIT han descubierto ahora que la energía oscura temprana también podría explicar la cantidad desconcertantemente grande de galaxias brillantes que los astrónomos han observado en el universo primitivo (puede verse el universo tantos años atrás en el tiempo como años-luz tenga la distancia a la que se mira).

Según el nuevo estudio, la energía oscura temprana pudo desencadenar la formación de numerosas galaxias brillantes en una etapa muy temprana del universo. Esa misteriosa fuerza desconocida pudo hacer que de las primeras semillas de galaxias (representadas a la izquierda) brotaran muchas más galaxias brillantes (a la derecha) de lo que predicen las teorías más aceptadas. (Imágenes: Josh Borrow / Thesan Team. CC BY-NC-ND 3.0)

En su nuevo estudio, el equipo trabajó con modelos digitales sobre la formación de galaxias en los primeros cientos de millones de años transcurridos desde la creación del universo. Cuando los autores del estudio incorporaron la energía oscura temprana solo en esa primera franja de tiempo, descubrieron que la cantidad de galaxias surgidas en el cosmos primitivo se ajustaba a lo observado por los astrónomos en el universo primitivo.

El estudio se titula “Early Galaxies and Early Dark Energy: A Unified Solution to the Hubble Tension and Puzzles of Massive Bright Galaxies revealed by JWST”. Y se ha publicado en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (Fuente: NCYT de Amazings)