La lente gravitacional en cúmulos galácticos, como Abell 370, ayuda a los científicos a medir la distribución de la materia oscura
Los investigadores esperan comprender uno de los secretos más poderosos de la cosmología, simulando su efecto en el cúmulo galáctico. Se trata de energía oscura. Se cree que es su poder lo que hace que el Universo se expanda cada vez más rápido. El problema es que no sabemos nada acerca de la energía oscura, excepto que puede ser casi todo.
Curiosamente, la energía oscura tiene la misma hermana misteriosa: la materia oscura. Es una sustancia invisible que se acumula alrededor de las galaxias y evita que giren por separado, lo que proporciona una fuerza gravitacional adicional. El efecto de crear un clúster está compitiendo con la expansión acelerada de la energía oscura. Pero el estudio de la naturaleza de esta oposición arrojará luz sobre la energía oscura.
Lentes gravitacionales
En el mundo moderno, la única forma de observar la materia oscura es buscar los efectos de un efecto gravitatorio en otra sustancia o luz. Un campo gravitatorio potente puede provocar distorsión de la luz y flexión a largas distancias. Este efecto se llama lente gravitacional. Al comparar la materia oscura en partes del espacio, los científicos pueden determinar cuántos grupos de materia oscura existen, y cómo los afecta la energía oscura. Pero la conexión entre la lente gravitacional y la acumulación de materia oscura no será fácil. Para interpretar los datos de los telescopios, debe referirse a los modelos cosmológicos detallados: representaciones matemáticas de sistemas complejos. Los investigadores ahora están comprometidos en el desarrollo de un modelo de este tipo, que debería tener la precisión suficiente para probar varias hipótesis sobre la energía oscura.
Quinta fuerza
Una de las teorías exóticas es que la energía oscura es el resultado de la quinta fuerza aún no explorada (las otras cuatro son: gravedad, electromagnetismo, fuerzas nucleares fuertes y débiles dentro de los átomos). Pero la hipótesis más común se conoce como la constante cosmológica presentada por Albert Einstein como parte de la teoría general de la relatividad. Se cree que este es un mar omnipresente de partículas virtuales que constantemente aparecen y desaparecen en el universo.
Para excluir la hipótesis de Einstein, es necesario probar que la materia oscura no es algo permanente. Este objetivo se persigue en el proyecto EDECS. En lugar de modelar el proceso de creación de un grupo de datos de lentes gravitacionales, todo comienza con una hipótesis dinámica (no constante) sobre la energía oscura. Como resultado, los científicos intentarán predecir cómo se condensaría la materia oscura (si la idea funciona).
Acercándose a los límites
Hay infinitos caminos de energía oscura que pueden transformarse en el espacio y el tiempo, aunque las observaciones nos han permitido excluir muchas teorías. Ahora el enfoque se desplaza a la energía oscura dinámica. La simulación que rastrea la evolución de numerosas partículas de la "materia oscura" del cuerpo N requiere que las supercomputadoras funcionen durante largos períodos de tiempo.
El nuevo modelo predice que la energía oscura que se desarrolla con el tiempo debe influir en las acumulaciones de materia oscura. A su vez, esto cambia la eficiencia con la que se forman las galaxias. Los pronósticos se pueden probar con telescopios, como LSST (Chile), SKA (Australia y Sudáfrica), así como las misiones Euclid y WFIRST (telescopio IR). Si la energía oscura resulta ser un fenómeno dinámico, esto afectará mucho la cosmología y nuestra comprensión de la física fundamental.
