La energía oscura puede acechar en la nada del espacio vacío

   MADRID, 1 Jun. (EUROPA PRESS) -

   La energía oscura puede emerger de las fluctuaciones en la nada del espacio vacío, sugiere una nueva hipótesis que puede ayudar a revelar la extraña sustancia que empuja al Universo a la expansión.

   Esa idea, a su vez, podría explicar también por qué la constante cosmológica, una constante matemática que Albert Einstein convirtió en famosa al llamarla "el mayor error de su vida", tiene el valor que tiene.

   El nuevo estudio propone que la expansión es impulsada por fluctuaciones en la energía transportada por el vacío, o regiones de espacio desprovisto de materia. Las fluctuaciones crean presión que obliga al espacio a expandirse, haciendo que la materia y la energía sean menos densas a medida que el universo envejece, dijo el coautor del estudio, Qingdi Wang, estudiante de doctorado en la Universidad de British Columbia (UBC) en Canadá.

   Los científicos llaman a la fuerza que empuja al universo a expandirse una constante cosmológica (aunque no es una "fuerza" en sentido estricto). Esta constante es la densidad de energía del propio espacio. Si es mayor que cero, entonces las ecuaciones de relatividad de Einstein, que describen la estructura del espacio-tiempo, implican un universo en expansión.

   A finales de la década de 1990, las mediciones de supernovas lejanas mostraron que el universo se aceleraba, y no sólo se expandía. Los cosmólogos llaman a la energía que impulsa esa aceleración energía oscura. Cualquiera que sea la energía oscura, se disipa más lentamente que la materia o la materia oscura, y no se agrupa como cualquiera de ellas bajo la influencia de la gravedad.

   Cuando los científicos descubrieron la expansión acelerada, surgió un nuevo problema. Según los cálculos teóricos, la constante cosmológica debería ser de 50 a 120 órdenes de magnitud mayor que la que es, con una tasa de expansión correspondientemente grande. Esencialmente, la densidad de energía del universo (cuánta energía hay por unidad de volumen) debe ser gigantesca, y claramente no lo es.

   El nuevo trabajo se ocupa no sólo de lo que es la energía oscura, sino de por qué la tasa de expansión universal tiene el valor que tiene. "Todo el mundo quiere saber qué es la energía oscura", dijo Wang a Live Science. "Reconsideré esta pregunta con más cuidado", desde la perspectiva de la densidad de energía del universo.

   Wang y sus colegas asumieron que la teoría cuántica moderna del campo era correcta sobre la densidad de energía siendo muy grande, pero que las fluctuaciones del vacío, o los movimientos del espacio vacío, eran muy grandes en escalas minúsculas, cerca de lo que se llama la longitud de Planck. Eso es tan pequeño que un protón es 100 millones de billones de veces más grande.

   Las fluctuaciones del vacío, en la formulación de Wang, son como los niños en un columpio dando impulso con sus piernas. Aunque nadie está empujándolos, consiguen impartir energía adicional en el oscilación, haciendo que la oscilación les haga subir más que de otra manera. Este fenómeno se llama resonancia paramétrica, lo que básicamente significa que alguna parte del sistema - la expansión y la contracción, o el balanceo de las piernas del niño - cambia con el tiempo. En este caso, la densidad de una porción muy pequeña del universo está cambiando, dijo Wang.

   Dado que las fluctuaciones son pequeños fragmentos del universo en expansión y contracción, esta diminuta resonancia se suma a las escalas cosmológicas, dijo. Así que el universo se expande.

   Como resultado del enfoque de Wang, no hay necesidad de nuevos campos, como en algunos modelos de energía oscura. En cambio, la expansión del universo es aproximadamente la misma que la ya predicha por la teoría del campo cuántico.