El universo puede terminar en una 'Gran Helada', sugiere un modelo holográfico del universo
Una nueva investigación sugiere que la energía oscura holográfica podría detener la expansión del universo.
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Los investigadores han descubierto que una forma hipotética de energía oscura puede conducir a un destino sombrío para el universo: una "congelación prolongada" donde todo simplemente... se desacelera.
En este escenario, el universo se expandiría hasta un tamaño finito, pero todo se enfriaría tanto que esencialmente toda actividad cesaría.
La energía oscura es la fuerza misteriosa responsable de acelerar la expansión del universo. Fue descubierto en la década de 1990, pero a pesar de más de dos décadas de investigación, sigue siendo el misterio central de la cosmología moderna. A lo largo de los años, los científicos han presentado investigaciones fascinantes sobre qué es y cómo funciona.
Una idea se conoce como energía oscura holográfica. En este escenario, la gravedad (y el espacio mismo) son una ilusión. Nuestro universo es en realidad sólo bidimensional, y fuerzas cuánticas exóticas en esa superficie dan lugar a la apariencia de gravedad y la estructura del espacio tridimensional.
Una consecuencia de esta teoría es una expansión acelerada natural del universo, que identificamos como energía oscura.
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Si bien muchos investigadores han estudiado modelos holográficos de energía oscura y formas de probarlos, un par de astrofísicos examinaron el destino a largo plazo del universo si realmente está gobernado por energía oscura holográfica. Publicaron sus resultados el 30 de septiembre en la base de datos de preimpresión arXiv. (No ha sido revisado por pares).
La energía oscura ocupa aproximadamente el 70% de la densidad energética de todo el cosmos. A medida que el universo se expande, la densidad de la materia regular y oscura disminuye, mientras que cada vez se manifiesta más energía oscura. Para estudiar el destino final del universo a largo plazo, los investigadores ignoraron la materia y se centraron únicamente en la evolución de la energía oscura holográfica.
Descubrieron que, como se esperaba, la energía oscura holográfica seguirá expandiendo el universo. Pero, con el tiempo, su influencia se irá extinguiendo lentamente y su aceleración será más lenta. La tasa de expansión del universo disminuirá constantemente hasta que el cosmos alcance un valor casi estático, esencialmente encerrándolo en un tamaño final.
Pero a medida que la expansión del universo se ralentiza, la densidad de la energía oscura holográfica disminuye con ella. Y dado que la densidad de la materia también se reduce a medida que el universo se expande, el universo se detiene. Los investigadores denominan este escenario "la larga congelación", en contraste con otros destinos comúnmente conocidos del universo como la "Gran Helada" (la expansión acelerada continúa sin cesar) y el "Gran Crujido" (algo hace que el universo se contraiga hacia el Gran Explosión).
La larga helada no es un escenario halagüeño. Si bien la expansión del universo eventualmente se detendrá, no habrá nuevas fuentes de energía para toda la materia que contiene. Esto significa que eventualmente todas las estrellas parpadearán y se desintegrarán, y todas las partículas subatómicas se alejarán unas de otras en el frío.
Desafortunadamente, incluso en sus teorías más exóticas, los cosmólogos no pueden encontrar una manera de darle al universo un final feliz.