Los datos de la supernova más grande desafían la teoría de la energía oscura

Casi 3.000 estrellas en explosión han revelado una posibilidad sorprendente: la misteriosa fuerza que acelera el universo puede cambiar con el tiempo.

El mayor catálogo de supernovas de tipo Ia jamás reunido está proporcionando a los astrónomos un registro más detallado de la expansión cósmica. Los resultados se suman a la evidencia de que la energía oscura, el elemento desconocido que se cree que impulsa esta expansión, puede evolucionar en lugar de permanecer constante.

Las supernovas de tipo Ia ocurren cuando estrellas enanas blancas sufren explosiones termonucleares. Debido a que su brillo puede estandarizarse, los astrónomos los utilizan como marcadores de distancia cósmica, comparando qué tan brillantes parecen con qué tan rápido se alejan sus galaxias anfitrionas. Observaciones similares ayudaron a revelar la expansión acelerada del universo a finales de los años noventa.

Tres décadas de observación de supernovas

Un esfuerzo internacional liderado por la Escuela de Matemáticas y Física de la Universidad de Queensland recopiló mediciones de 2.884 supernovas de tipo Ia. El candidato a doctorado Ryan Camilleri dijo que la colección establece un nuevo punto de referencia para la cosmología de las supernovas y proporciona la reconstrucción más clara hasta el momento de cómo la expansión cósmica ha cambiado con el tiempo.

“Hemos reconstruido tres décadas de observaciones astronómicas en un marco coherente”, afirmó Camilleri.

“Combinamos nuestros datos con otras mediciones cósmicas, incluida la luz reliquia del Big Bang y mapas de cómo se distribuyen las galaxias en el espacio.

“En lugar de confirmar el modelo estándar de cosmología, que supone que la energía oscura es fija e inmutable, tenemos más pruebas de que la energía oscura puede cambiar con el tiempo”.

Alinee diferentes telescopios

El catálogo incorpora mediciones históricas, así como observaciones del Dark Energy Survey (DES) publicado en 2024. En lugar de simplemente combinar los resultados originales, los investigadores volvieron a analizar las observaciones más antiguas con técnicas modernas para que los datos recopilados por diferentes telescopios puedan compararse de manera más confiable.

“A lo largo de los años, hemos aprendido mucho más sobre cómo se comportan las supernovas, por lo que pudimos volver atrás y aplicar esta comprensión mejorada a los datos más antiguos”, dijo Camilleri.

“Se ha trabajado mucho para vincular las observaciones de diferentes telescopios con diferentes capacidades y tener en cuenta cuestiones como el polvo cósmico y la masa de las galaxias, que pueden afectar a la luz de una supernova.

“También incorporamos efectos más sutiles, como lentes gravitacionales, que consisten en doblar y ampliar la luz alrededor de objetos grandes a medida que viaja desde una supernova a la Tierra”.

Indicaciones independientes del cambio de la energía oscura

La profesora astrofísica Tamara Davis dijo que la colección ampliada representa un paso importante hacia la identificación de qué es la energía oscura y cómo se comporta. Aunque la última desviación no apunta exactamente en la misma dirección que el resultado anterior del DES, ambos ponen en duda la suposición estándar de que la energía oscura permanece sin cambios.

“Nuestros datos de supernova del DES en 2024 mostraron el primer indicio de que la energía oscura puede variar en el tiempo, y esta nueva compilación también ve una desviación del modelo estándar, aunque en una dirección ligeramente diferente”, dijo el profesor Davis.

De manera similar, los resultados del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) encontraron indicios de variaciones en la energía oscura a partir de su estudio de ondas sonoras reliquias del universo primitivo.

“Así, dos mediciones completamente independientes encontraron indicios de variaciones temporales en la energía oscura, desafiando el modelo estándar de que la energía oscura no cambia”.

Un posible puente entre teorías fundamentales

Dos métodos independientes sugieren ahora que la energía oscura puede cambiar con el tiempo. Las supernovas y los antiguos patrones de ondas sonoras mapeados por DESI rastrean la expansión del universo a través de diferentes períodos de la historia cósmica.

“Toda esta investigación también puede contener pistas para explicar cómo encajan la gravedad y la física cuántica.

“Sabemos que cada una de estas dos teorías tiene mucho éxito en sus propios campos, por lo que si podemos descubrir cómo juntarlas, sería un gran paso en la física teórica”.

El catálogo seguirá creciendo a medida que nuevas encuestas produzcan observaciones adicionales. Las adiciones futuras incluirán datos del programa Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova (DEBASS), que está encontrando cientos de supernovas más cerca de la Tierra que las estudiadas por el estudio DES.

Referencia:

“Supernovae Unite: Combinando Pantheon+ y DES-SN5YR” de Ryan Camilleri, Jaemyoung Lee, Tamara Davis, David Rubin, Paul Shah, Dan Scolnic, Chris Lidman, Brodie Popovic, Koby Grech, Maria Vincenzi, Dillon Brout, Maria Acevedo, Patrick Armstrong, Bruce Bassett, Keith Bechhl, Lluís Friecca, Hermane Rebe, Lluís Frie Galbany, Anais Möller, Masao Sako, Bruno Sánchez, Mark Sullivan y Brad Tucker. 8 de septiembre de 2026, arXiv.
ArXiv: 2609.05053

“Supernovae Unite: Mediciones de masa de la galaxia anfitriona de supernovas de tipo Ia y su impacto en la cosmología” por J. Lee, R. Camilleri, TM Davis, D. Rubin, K. Bechtol, L. Galbany, M. Sako, M. Sullivan, TE Müller-Bravo, D. Scolnic, D. Brout, CP Shah, M. Acevedo, P. Armstrong, BA Bassett, RC Chen, HT Diehl, J. Frieman, K. Grech, B. Popovic, BO Sánchez y BE Tucker, 8 de septiembre de 2026, arXiv.
arXiv: 2609.05321

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