Desde hace años, los astrónomos saben que el universo se está expandiendo. Sin embargo, las observaciones más recientes sugieren que esta expansión no sigue exactamente el ritmo que predicen los modelos tradicionales. ¿La razón? Según un nuevo trabajo, podría ser porque el espacio no es del todo “suave”. En lugar de ser un vacío ideal, se comportaría como un medio con cierta resistencia al cambio, algo así como un fluido con fricción interna.
Un nuevo estudio liderado por Muhammad Ghulam Khuwajah Khan, investigador del Indian Institute of Technology, propone una idea peculiar: el espacio tiene una propiedad llamada viscosidad volumétrica. Esta propuesta, lejos de ser una simple curiosidad teórica, encaja de forma precisa con los datos más recientes obtenidos por el instrumento DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), que mide cómo las galaxias se alejan unas de otras. Si esta hipótesis se confirma, estaríamos ante una revisión profunda de cómo entendemos la energía oscura y el propio tejido del cosmos.
¿Qué es exactamente la viscosidad del espacio?
La viscosidad es una medida de resistencia al cambio. El agua, por ejemplo, fluye con facilidad; la miel, no tanto. Aplicada al cosmos, la idea es que el vacío mismo podría resistirse sutilmente a su propia expansión. En lugar de expandirse libremente como un gas sin obstáculos, el espacio presentaría una especie de “arrastre” interno, un leve freno causado por su propia estructura.
Para modelar esto, el autor del estudio imagina el espacio como una brana elástica, una superficie tridimensional que tiene tensión y que puede vibrar. Dentro de esa brana, existirían “fonones espaciales”, una suerte de ondas de compresión parecidas a las que se producen en los sólidos. Estas ondas no serían partículas, sino vibraciones colectivas del propio espacio, y su comportamiento generaría una presión adicional —viscosa— que afecta directamente a cómo se expande el universo.
El papel de DESI y la energía oscura que no encaja
La motivación principal detrás del modelo propuesto surge de un desajuste observado por el proyecto DESI, uno de los estudios más ambiciosos sobre la expansión cósmica. Este instrumento ha detectado una ligera discrepancia entre lo que se predice con el modelo estándar ΛCDM y lo que se mide realmente en el cielo.
El modelo ΛCDM asume que la energía oscura es una constante, una fuerza que acelera la expansión del universo de manera uniforme. Pero los datos actuales de DESI indican que la expansión parece variar de forma sutil con el tiempo, como si hubiera una fase transitoria en la que la presión negativa de la energía oscura fuese aún más intensa que la de una constante cosmológica.
Este comportamiento es justamente el que reproduce el modelo de viscosidad: una expansión que temporalmente se comporta de forma “fantasma”, con un valor de presión más negativo que -1, antes de relajarse y volver a un valor más moderado (alrededor de -2/3) tanto en el pasado como en el futuro lejano.
Un modelo con pocos parámetros y gran ajuste a los datos
Una de las virtudes del modelo es su simplicidad matemática. Utiliza solo tres parámetros esenciales: la entalpía (ε), el módulo de compresibilidad (κ) y una escala de transición H⋆ que indica cuándo la viscosidad es más relevante. Para valores como ε ≃ 0.335, κ ≃ 0.3349 y H⋆/H₀ ≃ 2.1, el modelo predice una velocidad del sonido para los fonones espaciales muy cercana al límite de la relatividad, y un ajuste casi exacto a los datos de DESI en el rango de redshift más relevante (z entre 0 y 1.5) .
“El modelo produce una fase efímera de viscosidad cuando el ritmo de expansión del universo es comparable con la escala de masa de los fonones”, señala el autor. En otras palabras, el efecto es transitorio: la viscosidad importa solo durante un periodo concreto en la historia cósmica, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su tamaño actual.
¿Una propiedad fundamental del espacio o una ilusión pasajera?
Aunque el modelo logra una excelente correspondencia con los datos observacionales, los propios autores reconocen que aún no se ha demostrado que la viscosidad del espacio sea una propiedad fundamental. Podría tratarse de una ilusión causada por la forma en que interpretamos los datos o por efectos sistemáticos aún no comprendidos del todo.
En este sentido, el artículo de Paul Sutter en Live Science subraya que la idea de una energía oscura viscosa representa un giro profundo en la forma de entender el vacío. De confirmarse, no estaríamos ante una simple corrección al modelo ΛCDM, sino ante una reescritura de sus fundamentos. La naturaleza del espacio dejaría de ser la de un escenario pasivo para convertirse en un medio dinámico con propiedades físicas propias.
Los próximos pasos: Euclid, DESI y la búsqueda de confirmación
La validez de este modelo dependerá de lo que revelen los próximos años de observaciones. Misiones como el telescopio espacial Euclid y las futuras fases de DESI ayudarán a confirmar o descartar si esta desviación transitoria del valor -1 para la energía oscura es real o no.
En particular, si futuras observaciones refuerzan la idea de que el universo experimentó una fase con una presión aún más negativa que la esperada, el modelo de fonones viscosos ganaría fuerza. Lo mismo sucedería si se detectan otros efectos asociados a la viscosidad del espacio, como pequeñas alteraciones en la evolución de las estructuras a gran escala del universo.
Por ahora, la propuesta se mantiene como un modelo elegante y prometedor que consigue explicar una anomalía real con un mecanismo físico plausible. Pero como todo en ciencia, será el tiempo —y los datos— quien tenga la última palabra.
Referencias
Cortesía de Muy Interesante
Dejanos un comentario: