La impresión de un artista de cómo podrían haber sido las primeras estrellas que iluminaron el universo en Cosmic Dawn. Crédito: equipo científico de la NASA/WMAP
La energía oscura puede evolucionar con el tiempo e incluso puede fusionarse a través de una nueva fuerza de la naturaleza con la materia oscura. El investigador cree que es posible que ya hayamos visto evidencia de esto. Sus hallazgos se informaron al servidor de preimpresión. arXiv.
No comprendemos la naturaleza de la energía oscura, que es una fuerza misteriosa que parece estar acelerando la expansión del universo. Una hipótesis sobre la energía oscura es que es una constante cosmológica que básicamente se reduce a un simple hecho de la naturaleza. Pero otros investigadores se están moviendo en direcciones más interesantes.
Una posibilidad es que la energía oscura evolucione con el tiempo, alterando drásticamente la tasa de aceleración del universo. Pero cuando permitimos que la energía oscura sea dinámica, surge inmediatamente la pregunta: ¿qué controla la evolución de la energía oscura? Una posible respuesta a esta pregunta es que de alguna manera está conectado con la materia oscura a través de una nueva quinta fuerza de la naturaleza. La materia oscura y la energía oscura evolucionan juntas, controlándose mutuamente.
Estos modelos teóricos tienen muchos parámetros que pueden alterar la evolución de la materia oscura y la energía oscura a lo largo del tiempo. Afortunadamente, tenemos una serie de observaciones cosmológicas muy rigurosas que pueden imponer restricciones estrictas a la evolución de estos modelos. Entonces, lo divertido es encontrar modelos que estén de acuerdo con todas las observaciones existentes, pero que proporcionen nuevas observaciones que nos permitan probar esta idea.
El nuevo periódico hace exactamente eso. En el artículo, Lu Yin, astrofísica del Centro de Física Teórica de Asia-Pacífico en Corea del Sur, investiga un modelo de energía oscura que interactúa con la materia oscura conocida como la energía oscura que interactúa con Chevallier-Polarski-Linder.
Este modelo está ajustado para que coincida con todas las observaciones existentes con un giro adicional. En 2018, un equipo de astrónomos anunció la detección de una señal de radio largamente buscada de la formación de las primeras estrellas y galaxias. Esta señal es creada por la emisión de radiación de hidrógeno neutro con una longitud de onda de exactamente 21 cm. Estos astrónomos descubrieron esta señal, pero encontraron que era dos veces más fuerte de lo que podría explicar la cosmología tradicional.
Esta nueva investigación muestra que un modelo en el que la energía oscura evoluciona y se combina con la materia oscura tiene el potencial de explicar esta señal, además de estar de acuerdo con todas las demás observaciones cosmológicas. Lo que es más importante, la interacción entre la materia oscura y la energía oscura desencadena la formación de estrellas y galaxias antes que en la cosmología estándar, creando una señal más fuerte con un diámetro de 21 cm.