La energía oscura podría no ser necesaria para explicar porqué la expansión del espacio parece estar acelerándose. Si nuestro Universo fuera como un queso suizo en grandes escalas -con regiones densas de materia y hoyos con poca o ninguna materia- podría, al menos parcialmente, imitar los efectos de la energía oscura, según sugiere un controversial nuevo modelo cosmológico.
En 1998, los astrónomos encontraron que las distantes supernovas eran más difusas, y así más lejanas de lo esperado. Esto sugiere que la expansión del universo se está acelerando como resultado de una misteriosa entidad denominada energía oscura, que parece ser un 73% del Universo.
Pero tratar de identificar la naturaleza de tal energía ha demostrado ser extremadamente difícil. Las teorías de física de partículas sugieren que el espacio tiene una energía inherente, pero esta energía es unas 10 a la 120 veces mayor de lo que es actualmente observado.
Esto ha causado que algunos cosmólogos busquen explicaciones alternativas. "No tengo nada en contra de la energía oscura, pero debemos hacer todos los esfuerzos posibles para ver si podemos evitar este componente exótico en el univeso", dice Sabino Matarrese, de la Universidad de Padova en Italia.
Por lo que él y sus colegas, incluyendo a Edward Kolb del Fermi, decidieron pensar un modelo de universo que tuviera variaciones a gran escala de la densidad.
Eso contradice el modelo cosmológico estándar, que asume que el univeso es homogéneo a gran escala. En el modelo homogéneo, conocido como univeso de Friedmann-Robertson-Walker (FRW), el efecto de la energía oscura es estirar el espacio y así incrementar la longitud de onda de los fotones de las supernovas.
Un efecto similar fue visto cuando los investigadores añadieron esféricos agujeros en gran escala al universo FRW. Ellos permitieron que la densidad de la materia en cada agujero varíe con el radio y encontraron que en ciertos casos, los fotones viajando a través de vacíos de menor densidad estrecharon su longitud de onda, imitando los efectos de la energía oscura.
La extensión del efecto depende de la exacta localización de las supernova y cuántas regiones de baja densidad deban cruzar los fotones antes de alcanzar nuestro planeta. Y Matarrese previene que las desviaciones no son suficientes para explicar todos los efectos de energía oscura observada. El científico dice que su modelo es aún preliminar.
Sean Carroll, cosmólogo del Caltech, dice que un modelo de universo de "queso suizo" es interesante y útil como test de más teorías predominantes. "La gran mayoría de los cosmólogos piensan que la completa suavidad es una muy buena aproximación. Pero si quieres tener confianza de estar en el camino correcto, es mejor no hacer suposiciones y cruzar los dedos, lo mejor es probarlo".
El astrofísico Niayesh Afshordi de Harvard está menos impresionado. Las observaciones astronómicas sugieren que la densidad de la materia en el univeso es relativamente suave y no como "queso suizo" a escalas de 100 millones de años luz o mayores, dice. El nuevo modelo, sin embargo, sugiere que el espacio tiene hoyos a escalas de 500 millones de años luz.
"El modelo es muy no-homogéneo en las escalas que observamos como homogéneo."
Por el contrario, Antonio Riotto, miembro del equipo, de la Universidad de Ginebra dice que "Sabemos que el universo tiene vacíos, podemos debatir acerca de su tamaño". De hecho, recientes investigaciones sugieren que los vacíos pueden extenderse a través de cerca de mil millones de años.
Fuentes y links relacionados
Nota en NewScientist
Paper:On cosmological observables in a swiss-cheese universe, de: Valerio Marra, Edward W. Kolb, Sabino Matarrese, Antonio Riotto
Encuentran un enorme agujero en el universo
En 1998, los astrónomos encontraron que las distantes supernovas eran más difusas, y así más lejanas de lo esperado. Esto sugiere que la expansión del universo se está acelerando como resultado de una misteriosa entidad denominada energía oscura, que parece ser un 73% del Universo.
Pero tratar de identificar la naturaleza de tal energía ha demostrado ser extremadamente difícil. Las teorías de física de partículas sugieren que el espacio tiene una energía inherente, pero esta energía es unas 10 a la 120 veces mayor de lo que es actualmente observado.
Esto ha causado que algunos cosmólogos busquen explicaciones alternativas. "No tengo nada en contra de la energía oscura, pero debemos hacer todos los esfuerzos posibles para ver si podemos evitar este componente exótico en el univeso", dice Sabino Matarrese, de la Universidad de Padova en Italia.
Por lo que él y sus colegas, incluyendo a Edward Kolb del Fermi, decidieron pensar un modelo de universo que tuviera variaciones a gran escala de la densidad.
Eso contradice el modelo cosmológico estándar, que asume que el univeso es homogéneo a gran escala. En el modelo homogéneo, conocido como univeso de Friedmann-Robertson-Walker (FRW), el efecto de la energía oscura es estirar el espacio y así incrementar la longitud de onda de los fotones de las supernovas.
Un efecto similar fue visto cuando los investigadores añadieron esféricos agujeros en gran escala al universo FRW. Ellos permitieron que la densidad de la materia en cada agujero varíe con el radio y encontraron que en ciertos casos, los fotones viajando a través de vacíos de menor densidad estrecharon su longitud de onda, imitando los efectos de la energía oscura.
La extensión del efecto depende de la exacta localización de las supernova y cuántas regiones de baja densidad deban cruzar los fotones antes de alcanzar nuestro planeta. Y Matarrese previene que las desviaciones no son suficientes para explicar todos los efectos de energía oscura observada. El científico dice que su modelo es aún preliminar.
Sean Carroll, cosmólogo del Caltech, dice que un modelo de universo de "queso suizo" es interesante y útil como test de más teorías predominantes. "La gran mayoría de los cosmólogos piensan que la completa suavidad es una muy buena aproximación. Pero si quieres tener confianza de estar en el camino correcto, es mejor no hacer suposiciones y cruzar los dedos, lo mejor es probarlo".
El astrofísico Niayesh Afshordi de Harvard está menos impresionado. Las observaciones astronómicas sugieren que la densidad de la materia en el univeso es relativamente suave y no como "queso suizo" a escalas de 100 millones de años luz o mayores, dice. El nuevo modelo, sin embargo, sugiere que el espacio tiene hoyos a escalas de 500 millones de años luz.
"El modelo es muy no-homogéneo en las escalas que observamos como homogéneo."
Por el contrario, Antonio Riotto, miembro del equipo, de la Universidad de Ginebra dice que "Sabemos que el universo tiene vacíos, podemos debatir acerca de su tamaño". De hecho, recientes investigaciones sugieren que los vacíos pueden extenderse a través de cerca de mil millones de años.
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