¿Adiós a la energía oscura?

En 1998 dos equipos de astrofísicos anunciaron, para sorpresa de casi todo el mundo, que el universo se expande cada vez más rápido. Lo dedujeron después de observar muchísimos casos de estrellas en explosión que estaban más lejos de lo que deberían de estar si la expansión del universo se fuera frenando, como se había supuesto desde hacía 60 años. La conclusión era tremenda por dos motivos contradictorios: por una parte, nadie se lo esperaba; por la otra, cuadraba perfectamente con ciertas contradicciones en el modelo del origen del universo que no dejaban dormir a los cosmólogos desde hacía tiempo.

Una conclusión así de importante merece que expliquemos brevemente de dónde sale. Los astrónomos habían estado observando explosiones estelares llamadas supernovas tipo Ia en galaxias lejanísimas. Estas supernovas tienen dos características muy útiles: 1) son tan brillantes que se ven desde muy lejos, y 2) todas tienen el mismo brillo, como si fueran focos de 100 watts, aunque a distintas distancias se vean unas más tenues, otras más brillantes. Comparando su brillo intrínseco con su brillo aparente podemos deducir a qué distancia se encuentran. Pero las distancias no concordaban con la antigüedad que se les calculaba: estaban mucho más lejos de lo que deberían. Luego de muchos dolores de cabeza, los dos equipos rivales se pusieron en contacto y concluyeron juntos que la única explicación de la discordancia sería que la expansión del universo no va al ritmo que se había pensado, y de hecho, se está acelerando. ¿Por qué? Nadie lo sabe aún, pero al agente, desconocido hasta hoy, que produce esa aceleración se le dio el sugerente nombre de energía oscura. Desde entonces la energía oscura se cuenta como uno de los ingredientes más importantes del unvierso...aunque no sepamos qué es.

El 18 de febrero de 2010 Marat Gilfanov y Akos Bogdan, del Instituto Max Planck de Astrofísica, Alemania, publicaron en Nature un artículo que podría poner en entredicho la solidez de la hipótesis de la energía oscura. Según la teoría más aceptada, las supernovas Ia se producen cuando una estrella anciana de tipo enana blanca que absorbe material de su entorno alcanza una masa igual a 1.4 veces la masa del Sol. Esta masa límite, tras la cual se produce la explosión, se llama límite de Chandrasekhar en honor al astrofísico indio que la calculó en los años 30. El mecanismo de la enana blanca golosa produce siempre explosiones del mismo brillo (puesto que todas explotan con una masa igual al límite de Chandrasekhar).

Gilfanov y Bogdan se dijeron que si en una galaxia hay enanas blancas absorbiendo gases de su entorno, ese material, al arremolinarse en las cercanías de la estrella antes de irse por la coladera cósmica, se calentaría tanto, que lo veríamos emitir grandes cantidades de rayos X. Usando datos del archivo del Telescopio Espacial "Chandra" de Rayos X para examinar varias galaxias elípticas, los astrónomos encontraron que emitían cantidades de rayos X mucho menores de las que cabría esperar si todas las supernovas Ia ocurrieran por el mecanismo de "acreción" (de absorción de material del entorno). Gilfanov y Bogdan calcularon que sólo 5 % de las supernovas Ia de estas galaxias (donde abundan las estrellas viejas) se producen por este mecanismo, fundamental para los estudios de energía oscura. El resto --no hay más remedio-- se produce por otro mecanismo: choques de enanas blancas, que, al juntarse, rebasan el límite de Chandrasekhar. El problema es que así ya no podemos estar tan seguros de que todas las supernovas Ia tengan el mismo brillo intrínseco, como focos de 100 watts. En efecto, las enanas blancas que se fusionan pueden tener una amplia gama de masas al explotar juntas con tal de que rebasen el límite.

Dos enanas blancas en colisión producen una supernova Ia

El resultado de Gilfanov y Bogdan "enturbia las aguas", como dijo otro astrofísico. ¿Habrá que rechazar entonces la energía oscura? Al parecer no, por dos razones: 1) las supernovas Ia de los estudios de energía oscura se encontraban en galaxias espirales, donde el mecanismo de acreción es más frecuente que el de colisión por haber menos estrellas viejas y estar la población menos hacinada, y 2) la hipótesis de energía oscura encaja muy bien en el rompecabezas de nuestra teoría del origen y estructura del universo. Eso sí: habrá que andar con más cuidado.