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| Representación artística de un agujero negro (Crédito de la imagen: Vadim Sadovski via Shutterstock) |
Hace casi 14.000 millones de años, una fuerza misteriosa impulsó la rápida expansión del universo justo después del Big Bang, generando toda la materia conocida. Esta antigua fuerza presenta similitudes intrigantes con la energía oscura que domina nuestro universo actual, un enigma que sigue desconcertando a los científicos.
La energía oscura representa alrededor del 70% del cosmos, pero su verdadera naturaleza sigue siendo un misterio. «Si tenemos en cuenta dónde observamos fuerzas gravitatorias similares a las del universo primitivo, destacan los centros de los agujeros negros», explica Gregory Tarlé, profesor de Física de la Universidad de Michigan y coautor del estudio.
En un nuevo estudio publicado en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Tarlé y sus colegas de cinco instituciones refuerzan esta idea con datos recientes del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), un extraordinario dispositivo con 5.000 ojos robóticos en el telescopio Mayall del Observatorio Nacional de Kitt Peak, situado en tierras de la Nación Tohono O'odham.
«Si los agujeros negros contienen energía oscura, pueden conectar con el universo en expansión y crecer junto a él, acelerando su crecimiento», afirma el autor principal Kevin Croker, científico investigador adjunto de la Universidad Estatal de Arizona. «No podemos detallar cómo ocurre esto, pero podemos ver cómo sucede».
Los primeros datos del estudio de cinco años de DESI sugieren que la densidad de la energía oscura ha aumentado con el tiempo, alineándose con cómo han aumentado las masas de los agujeros negros. «Al principio, era escéptico», recuerda Steve Ahlen, profesor emérito de Física de la Universidad de Boston y coautor. «Pero los cálculos cosmológicos mostraron un mecanismo convincente para crear energía oscura».
Para encontrar pruebas de la energía oscura procedente de los agujeros negros, el equipo utilizó datos de millones de galaxias lejanas observadas por DESI, que mira miles de millones de años en el pasado. Los resultados indicaron que, a medida que morían estrellas masivas y se formaban nuevos agujeros negros, la cantidad de energía oscura aumentaba adecuadamente.
«Esto hace más plausible que los agujeros negros sean la fuente de la energía oscura», afirma Duncan Farrah, profesor asociado de Física de la Universidad de Hawai y coautor del estudio.
Un estudio de 2023, en el que participaron muchos de los mismos autores, informó previamente de un acoplamiento cosmológico en agujeros negros supermasivos dentro de centros galácticos. Este nuevo trabajo amplía el concepto a los agujeros negros más jóvenes formados cuando la formación estelar -y, por tanto, la formación de agujeros negros- estaba muy avanzada.
«Las recientes observaciones de producción y crecimiento de agujeros negros realizadas con los telescopios espaciales Hubble y Webb corroboran esta idea», señala Rogier Windhorst, coautor del trabajo, profesor de la Universidad Estatal de Arizona y científico interdisciplinar del JWST.
La investigación del equipo representa un cambio significativo en los estudios de la energía oscura, pasando de las cuestiones teóricas a las investigaciones experimentales. «Nos guían los datos y las observaciones», dice Ahlen, “apoyen o no la hipótesis de los agujeros negros”.
A medida que DESI continúe su estudio, los científicos seguirán explorando la energía oscura, con el objetivo de avanzar en nuestra comprensión de este enigma cósmico.