Gigantescos vacíos cósmicos que componen la mayor parte del Universo pueden estar causando que su expansión se acelere, sugiere una nueva investigación. La presión de estas vastas extensiones de nada, que coexisten con las galaxias, podría producir la energía oscura, una misteriosa fuerza que parece estar destinada a destruir paulatinamente al Universo.
Un nuevo estudio, realizado por físicos teóricos iraníes y publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, postula que la misteriosa energía oscura sería originada en realidad por la presión de enormes vacíos cósmicos sobre las estructuras que los rodean, como por ejemplo los cúmulos galácticos. Esto explicaría la expansión acelerada del Universo y la estaría intensificando aún más, hasta lograr que en un momento la propia red cósmica se desintegre.
Un misterio que se expande
Los astrónomos creen en su mayoría que la distribución de la energía en el Universo se concreta de la siguiente forma: un 5% de materia convencional, un 25% de materia oscura y un 70% de energía oscura. Y aunque habitualmente la materia oscura y la energía oscura suelen confundirse, en realidad son conceptos diferentes. En líneas generales, la energía oscura es la forma que la ciencia ha elegido para describir un fenómeno que por el momento es inexplicable: qué causa la expansión acelerada del cosmos, que no solamente se expande a diario sino que además lo hace con mayor rapidez con cada segundo que pasa.
Ahora, una nueva investigación parece haber hallado un camino para intentar entender el enigma de la energía oscura. El trabajo liderado por Ebrahim Yusofi, de la Islamic Azad University, sostiene que los vacíos cósmicos serían los responsables de la energía oscura y, por lo tanto, de la expansión acelerada del Universo. Los científicos detectaron por primera vez vacíos cósmicos a fines de la década de 1970, pero desde entonces han sido ignorados, según un artículo publicado en Live Science.
Enormes extensiones de nada
¿Qué son los vacíos cósmicos? Cuando alejamos la mirada en el cosmos, hasta el punto de perder de vista a los planetas y apreciar a las galaxias como ínfimos granos de arena, podemos observar una gigantesca estructura en forma de telaraña: es la denominada red cósmica. En esa telaraña, las galaxias se agrupan en “hilos de tela” conocidos como filamentos galácticos y en asociaciones más densas llamadas cúmulos galácticos. En medio de estas estructuras, las abismales extensiones de nada entre cada hilo o punto de materia son los vacíos cósmicos.
Estas enormes regiones de vacío presentan inconmensurables tamaños: los más pequeños oscilan los 20 millones de años luz de diámetro, en tanto que los más grandes pueden superar los 160 millones de años luz de diámetro. Yusofi y sus colegas explican que se formaron luego que las galaxias comenzaran a acoplarse en filamentos y cúmulos por efecto de la gravedad: la materia se fue atrayendo mutuamente para crear las galaxias y, al crecer en masa y en poder de atracción gravitacional, fue atrayendo nueva materia hasta conformar grandes grupos de galaxias en relativa cercanía.
En medio de estos agrupamientos de materia, las zonas de vacío también comenzaron a crecer, porque la materia que se cohesionaba dejaba al mismo tiempo más áreas de vacío disponibles. Según los especialistas, estos gigantescos vacíos cósmicos ocupan la mayor parte del Universo: además de la propia red cósmica, que se extiende a lo largo de la totalidad del cosmos que hoy podemos observar, los vacíos cósmicos son las mayores extensiones.
Eventual disolución de la red cósmica
La teoría desarrollada en el nuevo estudio se sustenta en un cambio de mirada: en vez de apreciar a los vacíos cósmicos como estructuras pasivas “descartadas” por la gravedad, que busca insistentemente a la materia, en realidad su crecimiento se debería a una presión ejercida sobre las estructuras que los rodean, dándoles así un papel diferente y más activo. De esta manera, cuando los vacíos cósmicos crecen las paredes de las galaxias entre ellos se adelgazan constantemente y finalmente se disuelven, haciendo posible que los vacíos se fusionen y se expandan aún más.
Según esta idea, en los próximos miles de millones de años los vacíos cósmicos terminarán disolviendo a la red cósmica, haciendo que toda la materia deba conformar grupos aislados y separados por cientos de millones de años luz de vacío absoluto. En otras palabras, sería una lenta desintegración del Universo tal como hoy lo entendemos.
Como la acumulación de los efectos de todos los grandes vacíos cósmicos del Universo que “colaboran” para disolver la red cósmica se traducen en una expansión acelerada, y la fuerza de esta expansión impulsada por el vacío coincide con las estimaciones actuales sobre la energía oscura, los físicos sostienen que allí terminaría el misterio: la energía oscura (y por lo tanto la expansión del cosmos) estaría originada por los enormes vacíos cósmicos.
Aunque los científicos necesitarán más información sobre si la fuerza de la energía oscura ha cambiado en los últimos miles de millones de años y, además, precisar sus cálculos en torno al efecto combinado de los vacíos cósmicos para probar su teoría, la conclusión es especialmente atractiva porque estaría indicando que la energía oscura no ha sido creada por un proceso extraño o desconocido en el Universo, sino que en realidad se explicaría por la evolución “natural” del impacto del vacío.
Referencia
Surface tension of cosmic voids as a possible source for dark energy Get access Arrow. E Yusofi, M Khanpour, B Khanpour, M A Ramzanpour and M Mohsenzadeh. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI:https://doi.org/10.1093/mnrasl/slac006
