¿Y si la materia oscura no existiera?

En 1933, Fritz Zwicky hizo un descubrimiento que dejó al mundo sin palabras: había, afirmó en un estudio este astrónomo suizo, mucha más materia en el universo de la que realmente podemos ver. Los astrónomos la bautizaron "materia oscura". Tuvieron que pasar casi cuatro décadas para que encontraran una prueba sólida de la existencia de la materia oscura. Lo hizo Vera Rubin, en 1970, y con ello consiguió explicar los movimientos y la velocidad de las estrellas. Más cerca en el tiempo los científicos han dedicado considerables recursos a identificar la materia oscura, ya sea en el espacio, bajo tierra o en laboratorios como el del CERN.

Para consolidar aún más el concepto de materia oscura, el Premio Nobel de Física de 2011 fue para un grupo de científicos por "el descubrimiento de la expansión acelerada del universo a través de la observación de supernovas distantes", algo posible gracias a la energía oscura.

Sin embargo, a pesar de los enormes recursos que se han invertido, aún quedan muchos misterios sin explicar relacionados con la materia y la energía oscura. O al menos quedaban. Ya que de acuerdo con André Maeder, investigador de la Universidad de Ginebra (UNIGE), Suiza, ambos conceptos pueden dejar de ser válidos. En un artículo publicado en Astrophysical Journal, Maeder señala que los fenómenos que supuestamente describen la materia y la energía oscura pueden demostrarse sin ellos.

La forma en que representamos el universo y su historia se describe mediante las ecuaciones de Einstein de la relatividad general, la gravitación universal de Newton y la mecánica cuántica. El modelo de consenso actualmente es el de un Big Bang seguido de una expansión.

"En este modelo –señala Maeder en un comunicado–, hay una hipótesis de partida que no se ha tenido en cuenta, en mi opinión. Con eso me refiero al concepto de invariante: la invariancia del espacio vacío, en otras palabras, el espacio vacío y sus propiedades no cambian después de una dilatación o contracción. El espacio vacío juega un papel primordial en las ecuaciones de Einstein, ya que trata una cantidad conocida como "constante cosmológica", y el modelo del universo resultante depende de ello".

Sobre la base de esta hipótesis, Maeder está ahora reexaminando el modelo del universo, señalando que la invariancia de escala del espacio vacío también está presente en la teoría fundamental del electromagnetismo.

Cuando Maeder llevó a cabo pruebas cosmológicas con este nuevo modelo, descubrió que coincidía con las observaciones. También descubrió que el modelo predice la expansión acelerada del universo sin tener que factorizar ninguna partícula o energía oscura. En resumen, según sus cálculos, la energía oscura puede no existir realmente ya que la aceleración de la expansión estaría contenida en las ecuaciones de la física.

Otro análisis realizado por Maeder se centró en la ley de gravitación universal de Newton. Si se incorpora a ella la hipótesis de este científico, la ley se modifica ligeramente. De hecho, contiene un término de aceleración externa muy pequeño, que es particularmente significativo en bajas densidades. Esta ley modificada, conduce a masas de cúmulos que concuerdan con la de materia visible (contrariamente a lo que argumentó Zwicky en 1933). Esto significa que no se necesita materia oscura para explicar las velocidades de las galaxias.

Una nueva prueba demostró que la teoría de Maederl también predice las altas velocidades alcanzadas por las estrellas en las regiones exteriores de las galaxias (como Rubin había observado), sin tener que recurrir a la materia oscura para describirlas. Finalmente, también permitió observar la dispersión de las velocidades de las estrellas que oscilaban alrededor del plano de la Vía Láctea. Esta dispersión, que aumenta con la edad de las estrellas relevantes, se puede explicar muy bien utilizando la hipótesis del espacio vacío invariante, mientras que antes no había acuerdo sobre el origen de este efecto.

"El anuncio de este modelo –concluye Maeder–, por fin resuelve dos de los mayores misterios de la astronomía y es fiel al espíritu de la ciencia: nada puede darse por sentado, ni en términos de experiencia, observación o razonamiento".

¿Demasiado bueno para ser verdad?

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