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sábado, 14 de junio de 2025

Fuerzas complementarias del Universo: Materia y Energía oscura



Una animación computarizada que navega por millones de galaxias que fueron mapeadas utilizando datos de coordenadas de DESI.  Crédito: Colaboración DESI y Planetario Fiske, CU Boulder.



Sorprendentes hallazgos recientes avanzan sobre el carácter generativo de las denominadas Materia y Energia oscuras  (Scholz-Díaz et al, 2024; Abdul-Karim et al, 2025 a, 2025b y 2025c; Andrade et al, 2025; Casas et al, 2025; Lodha et al, 2025; Elbers et al, 2025; Sandage 1970) que nos remiten al carácter complementario de las Fuerzas del Universo. Por su parte, Paul Frampton (2018 y 2022) propone una revisión conceptual de los supuestos de Boltzman (1872) para discutir la relación entre la materia oscura y la entropía del universo, con la premisa de que la materia oscura existe en forma de agujeros negros primordiales en una jerarquía de niveles de masa. Todos estos hallazgos recientes, recuperan aspectos fundamentales de la autoorganización de las Fuerzas de la Naturaleza, anticipados en las reflexiones presocráticas de la physis jónica y las propuestas metafísicas de Grossatesta (De Luce, 1225) donde las inferencias abductivas de un obispo de siglo XII, ofrecen una estructura teórica consistente con hallazgos recientes para seguir desentrañando los movimientos generativos del Cosmos, que estimulan nuevos abordajes.


Materia oscura

En astrofísica y cosmología física, se le denomina materia oscura a un tipo de materia que se estima corresponde aproximadamente al 85% de la materia del universo, que no corresponde con materia ordinaria, ni neutrinos. Su adjetivación hace referencia a que se considera que no emite ningún tipo de radiación electromagnética (como ocurre con la luz) y su existencia se puede inferir a partir de los efectos gravitacionales en la materia.

Como la existencia de la materia oscura solo se manifiesta en enormes escalas de transformación energética, el descubrimiento de cuál es su naturaleza solo ha de venir de la mano de múltiples observaciones astrofísicas.

El concepto de materia oscura fue propuesto por Fritz Zwicky en 1933, ante la evidencia de una "masa no visible" que influiría en las velocidades orbitales de los cúmulos en las galaxias. Una posible hipótesis sobre su emergencia, fue propuesta por los físicos Stephen Hawking y Bernard Carr en 1974, vinculada con  Agujeros Negros primordiales del Big Bang.

La materia oscura no es simplemente oscura: es invisible. La luz de todo tipo parece atravesarla como si fuera completamente transparente. Sin embargo, la materia oscura tiene masa, que percibimos por su influencia gravitacional.

Durante décadas, los astrónomos han intentado comprender cómo la materia oscura actúa como planificadora urbana del cosmos.

Un artículo publicado en Science descubrió problemas sistemáticos con las simulaciones que solo pueden corresponder con suposiciones incorrectas de propiedades de la materia oscura (Meneghetti et al, 2020)

Otro estudio publicado por Nature Astronomy, halla, por primera vez, evidencias observacionales de la evolución y propiedades de las galaxias que están condicionadas por efectos de los halos de materia oscura que las rodean. (Scholz-Díaz et al, 2024)

 

Los últimos avances reconocen que la materia oscura tiene un papel activo en la generación de estrellas y la evolución de las galaxias.

 

Energía oscura

Por otra parte, la energía oscura, es el nombre que damos a la misteriosa influencia que impulsa la expansión del universo. Los astrónomos reúnen los datos sobre la expansión del universo que condujeron al descubrimiento de la energía oscura en 1998.

Sumándose a los hallazgos mencionados sobre el papel generativo de la materia oscura, a principios de este 2025, el resultado de cientos de mediciones colaborativas sorprendió porque revela un enorme hallazgo sobre la naturaleza de le energía oscura (Abdul-Karim et al, 2025 a, 2025b y 2025c; Andrade et al, 2025; Casas et al, 2025; Lodha et al, 2025; Elbers et al, 2025)

Un equipo internacional de radioastrónomos presentó la prueba más convincente hasta la fecha que la energía oscura no parece una constante de la naturaleza, sino una fuerza dinámica que se expande o se desacelera para que el Universo mantenga el equilibrio.

Esta energía oscura presenta muchas de las características del factor compensatorio que Einstein introdujo en su teoría de la gravedad en 1917. Este factor, conocido como constante cosmológica, sería crucial para equilibrar la gravedad y estabilizar el universo. En 1929, cuando quedó claro según los cálculos disponibles que el universo se expandía, Einstein abandonó la constante cosmológica. Parece que llegó la hora de revisar y actualizar el concepto.

Contra todo pronóstico, la energía oscura, de acuerdo a las mediciones 2025, no representa una constante, sino una fuerza natural que se expande y contrae de modo complementario, algo que había sido observado en 1970 y luego fue desestimado (Sandage, 1970)

“Si introducimos una energía oscura dinámica, las piezas del rompecabezas encajarán mejor”, afirmó Mustapha Ishak-Boushaki, cosmólogo de la Universidad de Texas.


Fuentes Bibliográficas:

ABDUL-KARIN, M et al (2025a) Data Release 1 of the Dark Energy Spectroscopic Instrument. The Astronomical Journal arXiv:2503.14745.

ABDUL-KARIN M, et al (2025b) DESI DR2 Results I: Baryon Acoustic Oscillations from the Lyman Alpha Forest. Cosmology and Nongalactic Astrophysics. arXiv:2503.14739v2     https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.14739

ABDUL-KARIN, M et al (2025) DESI DR2 Results II: Measurements of Baryon Acoustic Oscillations and Cosmological Constraints. Cosmology and Nongalactic Astrophysics   arXiv:2503.14738v2  

ANDRADE, U. et al (2025c) Validation of the DESI DR2 Measurements of Baryon Acoustic Oscillations from Galaxies and Quasars. Cosmology and Nongalactic Astrophysics arXiv:2503.14742v3 

CASAS, L. et al (2025) Validation of the DESI DR2 Ly  BAO analysis using synthetic datasets. Instrumentation and Methods for Astrophysics arXiv:2503.14741v1 


ELBERS, W et al (2025) Constraints on Neutrino Physics from DESI DR2 BAO and DR1 Full Shape. Cosmology and Nongalactic Astrophysics   arXiv:2503.14744v2 

 

MENEGHETTI Massimo, et al (2020) An excess of small-scale gravitational lenses observed in galaxy clusters. Science 369 (6509):1347-1351

 

SCHOLZ-Díaz, L. et al (2024) Baryonic properties of nearby galaxies across the stellar-to-total dynamical mass relation. Nature Astronomy  on line.https://doi.org/10.1038/s41550-024-02209-8


SANDAGE Allan (1970) Cosmology: A search for two numbers. Physics Today 23 (2), 34–41. https://doi.org/10.1063/1.3021960

 

LODHA, K et al (2025) Extended Dark Energy analysis using DESI DR2 BAO measurements. Cosmology and Nongalactic Astrophysics  arXiv:2503.14743v2


FRAMPTON, Paul (2022). Entropy of the Universe and Hierarchical Dark Matter. Entropy 24(8):1171. https://doi.org/10.3390/e24081171

FRAMPTON, Paul (2018) On the origin and nature of dark matter.  International Journal of Modern Physics A, 33(32):1830030 (2018) https://doi.org/10.1142/S0217751X18300302

BOLTZMANN, L. (1872) Weitere Studien über das Wärmegleichgewicht unter Gasmolekülen, Sitzungsberichte Akademie der Wissenschaften, 66, 275-370

GROSSATESTA, Roberto (1986) “La Luce” y “Le linee, gli angoli e le figure”. In P. Rossi (ed)  Metafisica della luce. Opuscoli filosofici e scientifici. Milán: Rusconi.


Hasta la próxima amigos!!!

 


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