observaciones de la radiación de fondo, recogida por el telescopio espacial Planck (Fuente: Agencia Espacial Europea)

La revista científica Physical Review Letters ha publicado la semana pasada las conclusiones de un estudio realizado a partir de los datos aportados por la misión Planck, de la Agencia espacial Europea, que finalizara en 2013, hace siete años. Según el reveo, un grupo de cosmólogos afirma haber encontrado indicios de la naturaleza de la energía oscura en la forma como la luz se curvaba en el universo primitivo.

Las observaciones de esa curvatura de la luz de los orígenes fueron realizadas a través de la radiación de fondo de microondas (CMB), lo que han descrito como «un eco térmico procedente del Big Bang», que les ha llevado a postular la existencia de una ‘quintaesencia’ cósmica, una exótica sustancia que impregnaría el cosmos

La hipótesis de la quintaesencia requiere una revisión profunda de muchas teorías, pero mientras tanto, desde la revista Nature el físico teórico norteamericano del Caltech, ha opinado que «De nuevo, estamos en una situación donde no tenemos ni remota idea sobre cómo va a acabar el universo», esto debido a que si la energía oscura estuviera «hecha» de esta quintaesencia, la expansión del universo se ralentizaría con el tiempo e incluso podría invertirse, causando un ciclo de contracción que podría finalizar con un «Big Crunch», en el que el cosmos colapsaría sobre sí mismo.

Pero aun no hay que alarmarse. Los pilares de la cosmología no se están derrumbando. Afirmaciones excepcionales requieren evidencias excepcionales: varios científicos han alertado de que las observaciones experimentales que sostienen este estudio no llegan al umbral necesario para hablar de descubrimiento, es decir, a una significacion de cinco sigmas.

Ahora, lo que sin dudas resalta el estudio es que se desconocen muchas cosas fundamentales sobre el universo, como por qué se expande y por qué hay una masa invisible que mantiene unidas las galaxias, normalmente conocida como materia oscura.

La energía oscura

Hace 22 años, en 1998, el estudio de muy lejanas supernovas llevó a constatar que, cuanto más alejada está una región del universo de nosotros, con mayor aceleración se aleja. Después, muchos estudios confirmaron estas observaciones y se empezó a hablar de una energía oscura, como fuente de esa misteriosa repulsión. Entonces dominó la idea de que esta energía oscura es una propiedad intrínseca del espacio-tiempo, pero otros sugirieron que existe algo así como un «campo de quintaesencia», una especie de éter (el quinto elemento, para los griegos) o material invisible impregnando el espacio vacío en el universo.

La mencionada quintaesencia sería una sustancia tangible y con fluctuaciones. Implicaría que en un universo que se extiende, su concentración sería cada vez menor, lo que frenaría su expansión en un futuro. Sin embargo, si la energía oscura fuera una propiedad intrínseca del universo, esta expansión seguiría acelerándose.

Pero un paso muy importante en ciencia es poder poner a prueba las hipótesis que se plantean. En 1998, algunos científicos calcularon cómo se podría medir el efecto de la quintaesencia en la radiación de fondo de microondas. En teoría, la quitaesencia modularía la dirección de la polarización de los fotones y sería posible observarlo.

En la radiación de fondo

Los autores de esta hipótesis son Yuto Minami, investigador en la Organización para la Investigación en Física de Altas Energías con Aceleradores (KEK), en Japón, y Eiichiro Komatsu, científico en el Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching, Alemania, quienes han identificado ahora la huella de esa polarización, supuestamente causada por la quintaesencia, en los datos recogidos por la misión Planck sobre la radiación de fondo de microondas. Sus observaciones han sido posibles gracias a una técnica que desarrollaron en 2019.

Las conclusiones que de una vez han cuando menos alarmado a la comunidad de la cosmología, contradicen lo hallado por otros investigadores que también han explorado este fenómeno. Por eso, la física Suzanne Staggs, de la Universidad de Princeton (EE.UU.), dijo que examinarán los resultados obtenidos por Minami y Komatsu y que tratarán de reproducirlos.

Otros teóricos consultados por Nature fueron cautelosos, por lo excepcional que sería el hallazgo, y por la carencia de evidencias significativas, a nivel estadístico.

De confirmarse, el hallazgo de esta quintaesencia tendría profundas implicaciones para la cosmología y sus modelos de evolución. Por ejemplo, llevaría a cambiar las estimaciones sobre la edad del universo (13.800 millones de años). Además, afectaría al modelo estándar de partículas, que explica las interacciones conocidas, y que no predice la existencia de esta sustancia.

Por eso no sorprende que ya haya en marcha varios proyectos para examinar la polarización de la radiación de fondo en busca de la quintaesencia.

Los próximos años prometen ser revolucionarios en este campo que estudia, entre otras cosas el nacimiento del universo, los elementos que lo componen y como podría morir el universo. Y que a la larga podría servir para comprender la posibilidad de la existencia de multiversos, entre otros fenònemos.

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