Camaleón: la teoría que desafía a Einstein y explica por qué el universo se expande

¿Puede un camaleón construir una galaxia? De acuerdo a un nuevo modelo computación, ¡sí!

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No se trata de una broma surrealista sino de las implicaciones de recientes simulaciones que apuntan a explicar la misteriosa energía oscura, una fuerza que está apartando todo en el universo.

Indicios de la energía oscura fueron descubiertos por primera vez a finales de los 1990s, cuando los cosmólogos midieron la luz de supernovas distantes y se dieron cuenta que las estrellas eran más tenues de lo esperado, sugiriendo así que la fábrica del espacio-tiempo no solo se expandía, sino que estaba acelerando esa expansión. Entonces, los físicos teóricos propusieron la existencia de una fuerza que trabaja en oposición a la gravedad, empujando todo hacia afuera en lugar de juntarlo.

«La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que la energía oscura como la conocemos es una constante cosmológica, un tipo de energía confinada en el propio vacío del espacio», explica Baojiu Li, físico matemático de la Universidad de Durham en el Reino Unido. «Este es un modelo simple que prácticamente funciona muy bien, y es una adición directa al modelo cosmológico existente que no modifica la ley de gravedad».

«El problema es que las teorías de la física predominantes predicen que el valor de la energía en el vacío debería ser 120 órdenes de magnitud más alto de lo observado a partir de las actuales mediciones de la energía oscura en el universo. Por ende, los físicos hemos pensado en explicaciones alternativas, incluyendo lo que ahora hemos llamado Teoría Camaleón», agrega.

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La nueva teoría propone una nueva fuerza, sobre las cuatro ya conocidas, arbitrada por una partícula llamada «camaleón». Esta fuerza camaleónica actuaría como la energía oscura, separando las galaxias del cosmos. Sin embargo, la inclusión de una inesperada quinta fuerza viene con cuestiones propias, por ejemplo, ¿cómo es que nuestros instrumentos no fueron capaces de detectar tal partícula?

La respuesta a la última pregunta se esconde en el nombre. Las partículas camaleón, al igual que sus tocayos reptilianos, pueden mezclarse con su entorno para evitar ser detectadas. Pero en lugar de cambiar de color, cambian de masa. En ambientes de alta densidad, como aquellos cercanos a la Tierra, estas partículas tendrían masa alta y por lo tanto serían difíciles de detectar. Por eso no percibimos sus efectos en el sistema solar. Esto, empero, no sucedería a una escala cosmológica mayor donde la materia es escasa.

Para probar la Teoría Camaleón, los investigadores corrieron simulaciones en poderosas computadoras, mezclando materia oscura virtual —una vasta substancia aún sin descubrir que supera por mucho a la materia regular del universo— con las cuatro fuerzas conocidas más las partículas camaleón, para así crear estructuras como nuestro sistema solar.

«Las simulaciones muestran que galaxias como la Vía Láctea se pueden formar a pesar del comportamiento complicado de la gravedad en la Teoría Camaleón», dice Li.

El equipo espera que futuros modelos revelen maneras de distinguir la teoría de otras hipótesis sobre la energía oscura.

Pero, como afirma el título de esta noticia, ¿esta teoría desafía la teoría de relatividad general formulada por Albert Einstein?

«Desafiar es una palabra muy fuerte. Para probar la relatividad general es útil el medirla con otras teorías y esta nueva investigación es un paso adelante hacia las predicciones de cuáles podrían ser las alternativas a escala cósmica», concluye Jeremy Sakstein, físico de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, quien no participó del estudio.