Físico asegura que la materia y energía oscura es un truco del cosmos

¿Y si el 95 % del universo que creemos invisible fuera solo una ilusión cósmica creada por constantes físicas cambiantes?

​¿Y si el 95 % del universo que creemos invisible fuera solo una ilusión cósmica creada por constantes físicas cambiantes?  

Durante casi un siglo, los astrónomos han sostenido que el 95 % del universo está compuesto por dos ingredientes invisibles: la materia oscura –el 27 %– y la energía oscura –aproximadamente el 68 %–, dejando apenas un 5 % para toda la materia visible. La primera explicaría por qué las galaxias giran tan rápido sin desintegrarse; la segunda, por qué el cosmos se expande a un ritmo acelerado. Pero un nuevo estudio del físico Rajendra Gupta, de la Universidad de Ottawa, propone algo radical: ¿y si todo fuera una ilusión cósmica?

Un universo que envejece: la nueva teoría

En su investigación, publicada recientemente en la revista científica Galaxies, Gupta plantea que lo que los científicos han interpretado como materia y energía oscuras podría ser simplemente el efecto de un universo que envejece y pierde fuerza con el tiempo.

“Las fuerzas del universo se debilitan en promedio a medida que se expande“, explica Gupta en un comunicado de la Universidad de Ottawa.

Ese debilitamiento provocaría que, a gran escala, parezca existir una energía que acelera la expansión –la llamada energía oscura– y que, a escala galáctica, surja una gravedad adicional –la materia oscura–. Sin embargo, ambas serían “ilusiones emergentes”.

Constantes físicas variables: una revolución científica

La clave de la propuesta de Gupta radica en que las llamadas “constantes” de la naturaleza –como la velocidad de la luz o la constante gravitacional– podrían no ser completamente inmutables, sino variar muy lentamente a medida que el universo envejece.

Si se incorporan esas posibles variaciones a las ecuaciones de Einstein, surgen términos adicionales que se comportan matemáticamente como la materia y la energía oscuras. Según Gupta, ese efecto bastaría para reproducir las observaciones sin necesidad de recurrir a fuerzas o partículas invisibles.

Para describir esta transformación, Gupta introduce el parámetro “alfa” (α), que emerge al permitir que estas constantes de acoplamiento cambien. 

En regiones con altas concentraciones de materia normal –como el centro de las galaxias– alfa se aproxima a cero y solo se aplica la física convencional. Pero en las zonas exteriores menos densas, alfa aumenta y genera una fuerza gravitatoria adicional que mantiene las estrellas en movimiento más rápido de lo que predecirían las leyes de Newton, según reporta Space Chatter.

Esto reproduce las famosas “curvas de rotación planas” que originalmente llevaron a proponer la existencia de materia oscura en los años treinta.

A diferencia del modelo estándar, conocido como ΛCDM, que requiere ecuaciones diferentes para explicar fenómenos a escala cosmológica (superiores a 600 millones de años luz) y a escala astrofísica (galaxias individuales y cúmulos), el de Gupta usa una sola ecuación para explicar ambas. Y eso, dice, es su gran fortaleza.

Gupta puso a prueba su idea con curvas de rotación de galaxias reales, tomadas de la base de datos SPARC, una de las más fiables del mundo. Seleccionó siete galaxias de distintos tamaños y morfologías, y en todas logró reproducir las velocidades observadas ajustando un único parámetro: una “densidad de apagado” que marca el punto donde la materia normal deja de dominar y entra en juego la materia alfa.

Los resultados fueron consistentes entre galaxias muy distintas, lo que, según Gupta, sugiere que alfa no es un simple ajuste matemático, sino que podría tener una base física real.

El modelo, además, predice que, en el universo primitivo, donde hay más materia visible, estos efectos debieron ser menores. Algunas observaciones de galaxias lejanas –aún debatidas– parecen apuntar en esa dirección.

26.700 millones de años: redefiniendo la edad del universo

Uno de los efectos colaterales más llamativos del modelo es que alargaría la edad estimada del universo de 13.800 a 26.700 millones de años, de acuerdo con The Debrief. 

Según Gupta, esta nueva línea temporal encajaría mejor con las galaxias sorprendentemente maduras que observatorios como el telescopio espacial James Webb han encontrado en épocas tempranas del cosmos.

“Durante años hemos luchado por explicar cómo las galaxias del universo primitivo se formaron tan rápidamente y se hicieron tan masivas”, sostiene Gupta. Su modelo ofrece una respuesta sin alterar las leyes físicas conocidas: simplemente, habría habido más tiempo para que todo sucediera.

Y con ello, lanza una crítica implícita a décadas de investigación multimillonaria en busca de partículas que, tal vez, no existan. “Quizás los mayores secretos del universo no sean más que trucos jugados por las constantes evolutivas de la naturaleza”, asegura Gupta.

Como informó DW anteriormente, Gupta ya había presentado en 2024 una versión cosmológica de su teoría, el modelo CCC+TL (constantes covariantes con efecto de “luz cansada”), capaz de explicar la expansión del universo y la formación temprana de galaxias sin recurrir a componentes invisibles. En aquel estudio cuestionó la existencia misma de la materia oscura a escala cosmológica. Ahora, esta nueva investigación amplía su propuesta a la escala astrofísica, examinando críticamente las curvas de rotación de las galaxias.

Críticas científicas y limitaciones del modelo

Como era de esperar, esta radical reinterpretación del cosmos no ha sido aceptada unánimemente. Según recoge The Debrief, el astrofísico Brian Keating, de la Universidad de California en San Diego, afirma que propuestas como la de Gupta ayudan a poner a prueba el modelo estándar, pero advierte que “las afirmaciones extraordinarias exigen pruebas extraordinarias”.

También señala que el modelo se basa en una reinterpretación de datos existentes, sin aportar datos nuevos, y que alterar la edad del universo implica modificar todo el marco de referencia cosmológico, incluidas observaciones independientes como las supernovas.

Otros, como el físico Alexey Bobrick –también consultado por The Debrief–, consideran que la idea está poco desarrollada y que la revista donde se publicó, Galaxies, “no es reconocida generalmente por su rigor”.

Por su parte, Space Chatter señala algunas limitaciones del estudio de Gupta. Por ejemplo, simplifica la morfología galáctica al tratarlas como esferas –cuando en realidad presentan discos y estructuras complejas–, utiliza una muestra reducida de solo siete galaxias y depende de relaciones masa-luz sujetas a considerables incertidumbres.

Por este motivo, Gupta planea extender su modelo a fenómenos más complejos como las lentes gravitacionales y los cúmulos de galaxias.

Otro problema al que se enfrenta esta teoría es que, a día de hoy, a pesar de décadas de búsqueda, no existen pruebas directas de que las constantes fundamentales cambien a lo largo del tiempo cósmico. De hecho, las mediciones precisas de cuásares distantes han establecido límites muy estrictos a cualquier posible variación.

¿Una revolución pendiente o solo otra hipótesis?

En definitiva, nuestro entendimiento del cosmos permanece intacto por ahora. Sin embargo, de validarse el modelo de Gupta –aunque no es el primero en desafiar la existencia de la materia oscura; propuestas como MOND (Dinámica Newtoniana Modificada) también han intentado explicar las curvas de rotación galáctica sin recurrir a materia invisible–, las implicaciones serían revolucionarias.

Por el momento, el universo continúa su danza cósmica: girando y expandiéndose. Determinar si está compuesto mayoritariamente por componentes invisibles o si nuestras ecuaciones fundamentales requieren una revisión profunda sigue siendo una de las cuestiones más abiertas –y cautivadoras– de la ciencia contemporánea.

“A veces, la explicación más simple es la mejor”, concluye Gupta.

Editado por Felipe Espinosa Wang con información de la Universidad de Ottowa, The Space Chatter y The Debrief.

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