Conforme la ciencia avanza, los experimentos avanzan y cada vez hay más esperanzas de comprender todo lo que ocurra en el infinito espacio exterior. Una de las mayores incógnitas del espacio, sin duda es la energía oscura, concepto que no se debe confundir con la materia oscura. La masa del universo está compuesta principalmente por estos dos elementos, pero la materia oscura es una forma de materia, mientras que la energía oscura se asocia a un campo que ocupa todo el espacio.
La verdadera naturaleza de la estos conceptos realmente sigue eludiendo nuestra comprensión, a pesar de llevar más de dos décadas investigándolas a fondo. Resulta frustrante que la mayoría de los intentos de explicar la energía oscura no superen las pruebas más estrictas de la física de partículas, pero una nueva investigación muestra cómo una hipotética forma de energía oscura podría producirse en el interior del sol y podría detectarse aquí en la Tierra. De hecho, es posible que ya la hayamos visto.
Acertijos en la oscuridad
Hay que trasladarse hasta 1997, cuando los astrónomos se sorprendieron a sí mismos y al mundo entero con el descubrimiento de que la expansión del universo se está acelerando. Dieron a esta expansión acelerada un nombre genial, “la energía oscura”, porque no entendían qué causaba este extraño efecto cosmológico.
La explicación más sencilla de la energía oscura es que se trata de una constante cosmológica, un número extra introducido en la teoría de la relatividad general de Einstein. En otras palabras, según este punto de vista, la expansión del universo se acelera por la sencilla razón de que… la expansión del universo se acelera. Evidentemente, como explicación científica todo el mundo no la puede considerar satisfactoria. Los físicos han intentado conectar esta constante cosmológica con la energía cuántica del vacío que se encuentra en todo el espacio-tiempo, pero sus cálculos estiman una fuerza para la expansión acelerada de unos 120 órdenes de magnitud demasiado grande.
Así que, tal vez, la energía oscura no esté incrustada directamente en el propio espacio-tiempo. Existen posibilidades de que haya una nueva fuerza, campo o partícula que actúe en el universo, algo hasta ahora desconocido para el Modelo Estándar de la física de partículas. Esta entidad explicaría la expansión acelerada, pero los modelos teóricos también se topan con problemas aquí.
El problema es que, una vez que se introduce una nueva fuerza, campo o partícula en la mezcla de los ingredientes del cosmos, esa fuerza, campo o partícula empezará a interactuar con todas las demás fuerzas, campos y partículas conocidas por la física. Y como todavía no tenemos indicios de ninguna nueva física en ninguno de nuestros experimentos de física de alta energía (y mucho menos de baja energía), eso no parece una opción viable.
Las teorías más acertadas hasta el momento
Quizá la energía oscura tenga un truco más guardado en la manga. Tal vez haya alguna entidad que genere la expansión acelerada a grandes escalas cosmológicas, y algo dentro de esa entidad le impide interactuar con la física conocida a pequeñas escalas del sistema solar.
Es un poco exagerado, pero como no tenemos ni idea de qué está creando la energía oscura, merece la pena investigarlo. Pero, ¿cómo podemos encontrar en nuestros experimentos algo que está diseñado precisamente para permanecer oculto a ellos?
Algunos grandes teóricos han propuesto que la energía oscura podría ser causada por algún nuevo tipo de partícula. Esta hipotética partícula no podría interactuar con otras partículas del Modelo Estándar, como los electrones y los quarks top, porque se habría producido en gran cantidad en el centro del sol, donde las densidades y temperaturas son lo suficientemente altas como para que se produzcan interacciones entre la energía oscura y el Modelo Estándar. La producción de partículas de energía oscura en el interior del sol desordenaría su equilibrio térmico, alterando su producción de luz, su temperatura y su vida útil. Y como el comportamiento del sol coincide exactamente con lo que esperamos del Modelo Estándar, no puede estar produciendo partículas de energía oscura en su núcleo, según esas teorías.
Sin embargo, un artículo reciente publicado en la base de datos de preimpresiones arXiv.org propone otra posibilidad: Quizá la energía oscura no se conecta directamente con ninguna partícula del Modelo Estándar, pero sí con los fotones.
En las profundidades del sol, existe una región conocida como la taquiclina, donde el campo magnético del sol es extremadamente fuerte. Los campos magnéticos son transportados por fotones, por lo que en la taquiclina se producen toneladas de fotones. Si la energía oscura está conectada de alguna manera con los fotones, entonces es aquí donde también se podrían producir partículas de energía oscura.
Entonces, ¿qué explicación se le da a la energía oscura?
El resultado es que, efectivamente, podría haber una forma de que el sol escupiera partículas de energía oscura. Estas partículas de energía oscura saldrían disparadas a través del resto de la masa del sol, a través del espacio vacío, y pasarían a través de ti ahora mismo.
Hay otra entidad en el universo que podría estar fluyendo silenciosamente a través de ti ahora mismo: la materia oscura. La materia oscura es la forma invisible de materia que constituye más del 80% de la masa del universo. Al igual que esta hipotética forma de energía oscura, la materia oscura está probablemente hecha de una partícula actualmente desconocida para el Modelo Estándar de la física de partículas y que fluye a través del universo. Y también es completamente misteriosa.