Todo lo que podemos ver (desde las estrellas y los planetas hasta las galaxias y nuestros propios cuerpos) representa apenas una pequeña parte del universo. Cerca del 68% del cosmos estaría compuesto por energía oscura, mientras que alrededor del 27% correspondería a materia oscura. Ninguna de las dos ha sido observada directamente y, pese a representar casi toda la realidad conocida, su naturaleza continúa siendo un misterio.
La materia oscura se manifiesta a través de su gravedad, que ayuda a mantener unidas las galaxias. La energía oscura, en cambio, es el nombre utilizado para describir aquello que acelera la expansión del espacio. Hasta ahora, los cosmólogos solían tratarlas como componentes independientes.
Los últimos resultados del Instrumento Espectroscópico para la Energía Oscura, conocido como DESI, han abierto otra posibilidad: quizá los dos grandes ingredientes invisibles del universo estén conectados y cambien conjuntamente a medida que el cosmos evoluciona.
Una energía oscura que ya no parece tan constante.
El modelo cosmológico estándar supone que la energía oscura es una constante cosmológica: una propiedad del espacio que conserva la misma intensidad con independencia del paso del tiempo. Sin embargo, las observaciones obtenidas por DESI comenzaron a poner esa idea bajo presión.
En 2024, el instrumento encontró los primeros indicios de que la energía oscura podría estar evolucionando. Un análisis presentado en 2025, realizado con casi 15 millones de galaxias y cuásares y más del doble de información, reforzó esa tendencia. Al combinar sus mediciones con datos de supernovas y del fondo cósmico de microondas, los investigadores encontraron una preferencia por modelos en los que la energía oscura cambia con el tiempo.
La señal todavía no alcanza el nivel estadístico necesario para hablar de un descubrimiento. Los datos de DESI por sí solos siguen siendo compatibles con el modelo convencional y la relevancia de la desviación depende de las observaciones adicionales empleadas. Aun así, el resultado ha obligado a los físicos a considerar escenarios que hasta hace poco parecían mucho más especulativos.
Los análisis sugieren que la influencia de la energía oscura pudo aumentar durante una etapa de la historia cósmica y comenzar a debilitarse hace unos 2.000 millones de años. Esa evolución puede producir lo que los físicos denominan un comportamiento “fantasma”, en el que la densidad atribuida a la energía oscura parece crecer de una manera difícil de encajar con las teorías habituales.
La materia oscura podría estar cambiando con ella
La posibilidad de que la materia oscura y la energía oscura interactúen se estudia desde hace más de dos décadas. En lugar de comportarse como dos componentes completamente aislados, podrían transferirse energía o modificar mutuamente sus propiedades.
Bajo esta interpretación, una parte de lo que los astrónomos atribuyen a la evolución de la energía oscura podría proceder realmente de cambios en la materia oscura. Por ejemplo, si sus partículas perdieran masa o transfirieran una pequeña fracción de su energía, el efecto aparecería en los cálculos como una energía oscura más intensa.
De acuerdo con un modelo publicado en Physical Review D por Elsa Teixeira y sus colaboradores, esa interacción también podría ayudar a reducir la tensión de Hubble, la discrepancia entre la velocidad de expansión calculada a partir del universo primitivo y la obtenida mediante observaciones relativamente recientes. La materia oscura actúa como un freno gravitatorio, por lo que debilitarla permitiría que el universo se expandiera más rápidamente.
La propuesta no implica necesariamente que la energía oscura sea una sustancia que recibe literalmente combustible. Es, en parte, un problema sobre cómo se reparten los cambios observados entre las distintas casillas del modelo cosmológico.
Si la masa de la materia oscura evoluciona, pero los cálculos suponen que permanece constante, esa diferencia puede terminar interpretándose erróneamente como un comportamiento extraño de la energía oscura.
Una dimensión oculta de aproximadamente una micra
La pregunta más difícil es por qué deberían estar conectadas. Una posible respuesta surge de la teoría de cuerdas, que propone la existencia de dimensiones adicionales más allá de las tres dimensiones espaciales y el tiempo que experimentamos.
Normalmente se considera que esas dimensiones extra serían extremadamente pequeñas. La hipótesis de la “dimensión oscura”, sin embargo, plantea que una de ellas podría alcanzar aproximadamente una micra: seguiría siendo invisible para nosotros, pero sería enorme en comparación con la escala habitual de la teoría de cuerdas.
En este escenario, unas partículas hipotéticas llamadas gravitones podrían propagarse por esa dimensión y adquirir masa. Vistas desde nuestro universo, se comportarían como materia oscura: no emitirían luz, pero sí ejercerían efectos gravitatorios sobre galaxias y otras estructuras.
Al mismo tiempo, la energía oscura dependería del tamaño de esa dimensión adicional. Si la dimensión se expandiera o contrajera lentamente, cambiarían tanto la densidad de la energía oscura como la masa de los gravitones oscuros. Los dos fenómenos quedarían así vinculados por una misma estructura física.
Un trabajo desarrollado por Alek Bedroya, Georges Obied, Cumrun Vafa y David Wu mostró que este modelo puede reproducir el comportamiento sugerido por DESI. Su propuesta predice que la energía oscura y la masa de la materia oscura disminuirían conjuntamente a lo largo del tiempo.
Nada de esto demuestra que exista una dimensión oscura. Los datos actuales también pueden explicarse mediante otros modelos y ni siquiera está confirmado todavía que la energía oscura esté cambiando. La importancia de la idea reside en que genera predicciones que podrían comprobarse.
Si la materia oscura está conectada a la energía oscura, sus partículas podrían ejercer entre sí una fuerza adicional distinta de la gravedad. Esa interacción dejaría pequeñas alteraciones en la distribución de la materia dentro de galaxias, cúmulos o corrientes estelares. Los futuros estudios astrofísicos podrían buscar precisamente esas señales.
La materia oscura y la energía oscura siguen siendo dos de los grandes enigmas de la física. Pero quizá el error haya sido intentar resolverlos por separado. Una dimensión escondida no solo podría unir ambos problemas: también convertiría una de las ideas más abstractas de la teoría de cuerdas en una hipótesis que los telescopios puedan poner a prueba.
Fuente: gizmodo.com
