Puede haber una forma exótica de energía oscura al acecho en el universo, y podría explicar una discrepancia obstinada en las mediciones de la tasa de expansión del universo.
Esta llamada energía oscura temprana podría haber existido en la infancia del universo, y luego desapareció de la existencia poco después. Eso, a su vez, explicaría por qué las tasas de expansión no están de acuerdo.
La energía oscura es la forma misteriosa y desconocida de energía que impregna el espacio, arrojando el universo hacia afuera cada vez más rápido. Pero en las últimas dos décadas, los científicos que estudian la expansión acelerada del universo han encontrado dos tasas muy diferentes. La primera luz de los universos, la radiación de fondo cósmico de microondas o CMB, sugiere una tasa más baja para la expansión del espacio que los estudios de supernovas y estrellas pulsantes en el universo cercano. En otras palabras, el universo parece expandirse más rápido ahora de lo que se predeciría por cómo se veía en la historia temprana, poco después del Big Bang.
Este desacuerdo se ha denominado la "tensión de Hubble". Debido a que la tasa de CMB está en desacuerdo con otras estimaciones, y dado que su cálculo se basa en modelos cosmológicos, se cree que algo debe faltar en el modelo, como nuevas leyes de la física o tipos desconocidos de materia.
Un nuevo artículo, publicado el 4 de junio en la revista Physical Review Letters, propone que la energía oscura temprana podría ser la pieza faltante que alteró la tasa de expansión temprana del universo. Si es así, esta energía oscura temprana habría afectado sutilmente la apariencia de CMB, explicando por qué la expansión medida es menor de lo esperado. Las futuras observaciones de alta resolución del CMB podrían mostrar si la energía oscura temprana realmente existía en el universo joven.
"El papel de esta energía oscura temprana es afectar la tasa de expansión alrededor de 100,000 años después del Big Bang", dijo Vivian Poulin, autora principal del nuevo artículo e investigadora del Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, una división del Centro Nacional Francés para la Ciencia. Investigación en Francia, dijo a Live Science. "En ese momento, habría representado hasta el 10% de la densidad de energía total en el universo".
La energía oscura temprana propuesta no habría durado mucho, probablemente decayendo después de unos pocos cientos de miles de años. En el universo temprano, esta energía oscura habría funcionado como una constante cosmológica temporal anterior, el factor desconocido que se utiliza para explicar la expansión acelerada actual de nuestro universo, así como la expansión justo después del Big Bang. Sin embargo, una vez que desapareciera, la tasa de expansión del universo se habría definido nuevamente por la constante cosmológica moderna: la energía oscura actual.
"Hay muchos modelos en el mercado que podrían producir", dijo Poulin a Live Science. "El que sugerimos está inspirado en la teoría de cuerdas".
Los científicos seguirán estudiando las ramificaciones de la energía oscura temprana en la formación del universo, incluso en las estructuras a gran escala de las galaxias. Las próximas misiones, como el Gran telescopio de prospección sinóptica y el telescopio Euclid, podrían ser capaces de probar directamente los signos de energía oscura temprana en tan solo cinco años, dijo Poulin.
"Creo que es muy importante pensar en formas novedosas de resolver la tensión, como lo están haciendo estos autores", dijo a Live Science Wendy Freedman, astrónoma de la Universidad de Chicago que no participó en el nuevo trabajo. "En última instancia, esto se resolverá empíricamente con datos de mayor precisión. Y los experimentos y programas que se están desarrollando en los próximos años deberían poder probar estos modelos y resolver esta cuestión de manera decisiva".
