Un estudio reciente publicado en Physical Review Letters revela discrepancias entre los datos de observación y el modelo cosmológico estándar de la evolución del universo, sugiriendo la necesidad de nueva física.
Los astrofísicos analizaron estructuras a gran escala, como cúmulos de galaxias, y encontraron inconsistencias en la formación de estructuras cósmicas. El modelo Lambda-CDM, que describe el desarrollo del universo a lo largo de 13,8 mil millones de años, incluye materia oscura fría, materia ordinaria, radiación y una constante cosmológica asociada con la energía oscura.
Si bien el modelo Lambda-CDM ha explicado con éxito muchas observaciones cósmicas, no puede explicar la inflación cósmica, la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura. Observaciones recientes indican fenómenos anómalos que son incompatibles con este modelo.
Los nuevos hallazgos destacaron discrepancias en las mediciones directas e indirectas de la tasa de expansión del universo, así como en la acumulación de materia necesaria para la formación de estructuras a gran escala. Además, hay indicios de que la energía oscura puede no ser constante a lo largo de largos períodos.
El análisis mostró que el crecimiento de las estructuras cósmicas ocurre a un ritmo más lento de lo predicho por el modelo estándar. Sin embargo, no se encontró evidencia que apoye cambios en la energía oscura, sugiriendo que sigue siendo una constante cosmológica.
En cuanto a la tasa de expansión del universo, los datos no se alinean con las mediciones locales, indicando una diferencia a grandes distancias. Los astrofísicos señalaron un problema significativo: el crecimiento más lento de las estructuras cósmicas en el universo tardío en comparación con el universo temprano, que no puede ser explicado por la supuesta constancia de la energía oscura.
La probabilidad de que el crecimiento más lento de las estructuras cósmicas sea un evento aleatorio es de aproximadamente 1 en 300,000, lo que implica que un fenómeno inexplicable podría indicar la existencia de nueva física.
Esto podría estar relacionado con la naturaleza misteriosa de la materia oscura, que podría estar compuesta de partículas hipotéticas llamadas axiones, o sugerir interacciones entre la materia oscura y la materia ordinaria más allá de la gravedad. Tales explicaciones podrían aclarar el lento crecimiento observado de las estructuras a gran escala.
Los resultados del estudio desafían la comprensión actual de la formación de estructuras cósmicas y del modelo cosmológico estándar. Los astrofísicos enfatizan la necesidad de más datos para aclarar si los modelos existentes requieren revisión.