El fin llegará antes: los científicos ajustaron la "fecha de muerte" del universo

Se estima que actualmente el universo tiene unos 13.800 millones de años, por lo que faltan poco más de 19.000 millones de años para que todo termine en lo que los científicos llaman el Big Crunch.

Si bien el universo se ha estado expandiendo hacia afuera desde el Big Bang, la poderosa explosión que se cree dio origen a todo lo que existe, el Big Crunch verá suceder lo opuesto: toda la materia colapsará en un solo punto de energía, informa el Daily Mail.

Investigadores de la Universidad Cornell de Nueva York y de la Universidad Jiao Tong de Shanghai (China) han creado un nuevo modelo cósmico que sugiere que la energía oscura, la fuerza que se cree impulsa la expansión del universo, se debilitará con el tiempo y dará paso a la gravedad.

Los científicos aún intentan demostrar la existencia real de la energía oscura, pero creen que actúa como una fuerza repulsiva que contrarresta la tendencia de la gravedad a atraerlo todo. Si la energía oscura desapareciera por completo en 33.300 millones de años, como sugiere el nuevo estudio, la gravedad de todas las estrellas, galaxias y agujeros negros provocaría el colapso del universo por su propio peso.

Este modelo actualizado del Universo proporciona ahora una escala de tiempo mucho más corta para nuestra existencia, que según las teorías anteriores podría continuar sin ninguna limitación.

Chelsea Gode, de la NASA, explicó en un comunicado: "¿Qué es exactamente la energía oscura? En resumen, no lo sabemos. Pero sí sabemos que existe, que provoca la expansión acelerada del universo y que entre el 68,3 % y el 70 % del universo es energía oscura".

En el nuevo estudio, los científicos se centraron en el papel de la energía oscura en este proceso, utilizando un modelo llamado Energía Oscura Axión (aDE) para interpretar datos recientes que sugieren que la energía oscura se comporta de manera diferente a lo que se pensaba anteriormente.

Los científicos creían que la energía oscura era una constante cosmológica, una densidad de energía fija e inmutable que aceleraba infinitamente la expansión del universo.

Esto incluye un estudio reciente de 2020 en la revista Astronomy & Astrophysics que concluyó que la energía oscura del universo tiene una constante cosmológica positiva, lo que significa que su valor nunca disminuye y continúa permitiendo que el universo crezca.

Sin embargo, el nuevo modelo aDE descubrió que la energía oscura puede en realidad tener una constante cosmológica negativa de alrededor de -1,61, lo que sugiere que el Universo puede eventualmente alcanzar un tamaño máximo y luego colapsar en un Big Crunch.

"La edad de nuestro universo es fundamental para la cosmología. Desde el inicio de la teoría del Big Bang, sabemos que es finito", escribieron los investigadores en el servidor de preimpresión Arxiv.

"Utilizando los valores del modelo de mejor ajuste como guía, concluimos que la vida útil de nuestro Universo es de 33 mil millones de años", agregaron en un estudio presentado para su publicación en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Los investigadores analizaron los últimos datos del Dark Energy Survey (DES) y del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), que estudiaron la velocidad a la que se expande el universo, utilizando fenómenos como la explosión de estrellas (supernovas) y la distribución de galaxias.

Los hallazgos sugieren que la energía oscura puede no ser tan estable como varios estudios anteriores han sugerido, señala el Daily Mail.

Los autores del estudio utilizaron el modelo aDE, que incluye una constante cosmológica (un valor que afecta si el universo se expande o se contrae) y una partícula ultraligera llamada axión.

Al ajustar este modelo a los datos, calcularon valores clave como la constante cosmológica y la ecuación de estado (una medida del comportamiento de la energía oscura). Los científicos utilizaron estos valores para predecir el futuro del universo, calculando cuándo podría detener su expansión y colapsar.

A diferencia de los modelos estándar, que asumían que la energía oscura era constante, este modelo permitía que la energía oscura se debilitara con el tiempo a medida que evolucionaba el campo de axiones.

El campo axional es como una onda de energía superlumínica invisible que se extiende por el universo como las ondas en un estanque, pero existe en todas partes del espacio. Suponiendo que la energía oscura es tan flexible, resulta que esta fuerza repulsiva podría tener un "valor óptimo" negativo, lo que significa que desaparecerá a medida que transcurra el tiempo desde el Big Bang.

Aún existen muchas incógnitas sobre el fin del universo tal como lo conocemos. Para empezar, los científicos aún desconocen qué es realmente la energía oscura.

La NASA ha propuesto cuatro teorías sobre esta fuerza invisible que podría estar retrasando el fin del tiempo.

Una teoría sostiene que se trata de energía de vacío, una energía de fondo constante en el espacio relacionada con la constante cosmológica de Albert Einstein. Esta teoría provoca una expansión más rápida del universo, pero resulta un enigma para los científicos modernos porque su intensidad predicha no coincide con las nuevas observaciones.

La energía oscura puede ser un campo de energía cambiante o un fluido llamado "quintaesencia" que llena el espacio y actúa de manera opuesta a la materia ordinaria, cambiando con el tiempo y el espacio, y provocando que la expansión del universo se acelere.

La NASA también ha sugerido que la energía oscura podría surgir de defectos en la estructura del universo, como "pliegues" unidimensionales hipotéticos llamados cuerdas cósmicas que se formaron cuando el universo era joven, empujando el espacio hacia afuera.

Sin embargo, los investigadores sugieren que esto podría explicarse por una falla en la teoría de la gravedad de Einstein, lo que significa que la expansión del universo no depende en absoluto de la energía oscura.