Un modelo de energía oscura holográfica para la expansión del universo

Físicos teóricos han demostrado la viabilidad de un modelo holográfico de energía oscura alternativo al estándar de la cosmología.

En 1998, los científicos descubrieron que nuestro universo se expande con aceleración y, para explicar este efecto, se introdujo el concepto de materia oscura. Se trata de un tipo especial de energía que llena todo el espacio-tiempo existente, pero que es imposible de detectar mediante métodos directos.

Su existencia y sus características se describen en un modelo cosmológico estándar, pero los científicos han encontrado una serie de problemas (por ejemplo, el problema de la constante cosmológica y el problema del ajuste fino) que no se pueden abordar adecuadamente con esta representación.

Científicos de la Universidad Federal del Báltico Kant (BFU) han considerado un modelo alternativo que presentan en un artículo en la revista Physics Letters B.

"Se trata de una forma ligeramente diferente de ver la naturaleza de la expansión acelerada del universo. Se deriva del principio holográfico que se desprende de la gravedad cuántica y la teoría de cuerdas. Según éste, todos los valores dentro de una cierta cantidad de volumen pueden describirse mediante parámetros que se observan en su límite.

"En otras palabras, el universo puede representarse en forma de algún holograma y puede describirse mediante los parámetros de sus límites", dice Alexander Tepliakov, investigador adjunto del laboratorio de modelado matemático de sistemas complejos y no lineales de la BFU.

En 2004 se propuso un nuevo modelo de energía oscura holográfica dentro del principio holográfico. Sin embargo, el nuevo modelo tenía una limitación. La energía oscura suele representarse como una especie de líquido que llena el universo de forma homogénea y uniforme. Para analizar las fluctuaciones en el interior de este líquido se utiliza un parámetro especial llamado "cuadrado de la velocidad del sonido".

Si resulta negativo como resultado de los cálculos, el modelo se considera inestable. Estudios anteriores realizados en el marco de un modelo holográfico de energía oscura arrojaron un cuadrado negativo de la velocidad del sonido.

El equipo de investigación sugiere que la energía oscura holográfica no debe considerarse un líquido, sino que debe considerarse como perturbaciones de la energía oscura, teniendo en cuenta sus propiedades métricas. Llegaron a la conclusión de que el modelo es, de hecho, estable.

"Ahora, necesitamos entender hasta qué punto nuestro modelo se corresponde con los datos de observación proporcionados por los telescopios espaciales. En 2024, estarán disponibles datos precisos para el análisis: la relación entre el corrimiento al rojo de las supernovas de tipo Ia y las oscilaciones acústicas bariónicas. Al comparar el modelo cosmológico propuesto con estos datos, podemos evaluar si describe el universo real", dice Tepliakov.