¿Y si el universo ya no se acelera? Un estudio coreano espolea el debate sobre la expansión cósmica y la energía oscura

Durante un cuarto de siglo, la idea de un universo que se expande cada vez más rápido ha sido un dogma de la cosmología moderna. Ahora, un grupo de astrofísicos coreanos cuestiona esa certeza y plantea que el cosmos podría estar frenando su ritmo, y ahonda el enigma de la energía oscura.

Por Enrique Coperías

El remanente de la supernova Tycho, en la constelación de Casiopea. Cortesía: X-ray – NASA / CXC / SAO; infrared – NASA / JPL-Caltech; optical – MPIA / Calar Alto / O.Krause et al.

Desde finales del siglo pasado, los astrónomos repiten una idea que parecía incuestionable: el universo se expande cada vez más rápido, impulsado por una fuerza invisible llamada energía oscura.

Esta conclusión, basada en observaciones de supernovas distantes y que valió el Nobel de Física en 2011 a los investigadores estadounidenses Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, se convirtió en la piedra angular del modelo cosmológico estándar. Pero un nuevo estudio de un grupo surcoreano acaba de poner en duda ese consenso: quizá la expansión del universo se esté frenando, no acelerando.

El trabajo, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y firmado por Junhyuk Son, Young-Wook Lee y sus colegas de la Universidad Yonsei, en Corea del Sur, plantea que nuestras mediciones de la expansión cósmica podrían estar sesgadas por un detalle hasta ahora pasado por alto: la edad de las estrellas que originan las supernovas de tipo Ia, las mismas que se usan para medir las distancias en el universo.

Un posible error en la base de la energía oscura

Desde que se descubrió que las supernovas más lejanas eran más tenues de lo previsto, los cosmólogos interpretaron esa atenuación como una señal de que el universo se expande a un ritmo cada vez mayor. Estas explosiones, que marcan la muerte de enanas blancas en sistemas binarios, son utilizadas como candelas estándar porque, en teoría, todas brillan con la misma intensidad.

Recordemos que, en astrofísica una candela estándar es un objeto celeste cuyo brillo intrínseco (luminosidad real) se conoce con precisión, lo que permite calcular su distancia comparando ese brillo con el que observamos desde la Tierra. Las supernovas tipo Ia son el ejemplo clásico: todas alcanzan una luminosidad máxima muy similar, por lo que sirven como varas de medida para determinar distancias cósmicas y estudiar la expansión del universo.

Pero el equipo coreano argumenta que esa premisa podría ser incorrecta.

El «sesgo de edad» y una nueva lectura del cosmos

Según su análisis de unas trescientas galaxias anfitrionas, el brillo de las supernovas depende de la edad de las estrellas progenitoras: las más jóvenes producen explosiones algo más débiles, incluso después de aplicar las correcciones habituales por color y forma de la curva de luz.

Este fenómeno, conocido como sesgo por edad del progenitor, se intensifica con la distancia, ya que las galaxias del universo temprano estaban pobladas por estrellas más jóvenes. En consecuencia, las supernovas lejanas parecerían más apagadas, y el efecto se habría confundido con la señal de una expansión acelerada.

Los investigadores han cuantificado este sesgo de edad con una precisión sin precedentes, y aseguran que, al corregirlo, los datos de supernovas dejan de sostener la idea de un universo en aceleración. En su lugar, todo indica que la expansión comenzó a frenarse hace unos 1.500 millones de años, y que la energía oscura podría no ser una constante, sino un fenómeno que varía en el tiempo.

Un cosmos que levanta el pie del acelerador

Al combinar los datos de supernovas corregidas con las mediciones más recientes del instrumento DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), que estudia las oscilaciones acústicas de los bariones (BAO), y con las observaciones del fondo cósmico de microondas del satéilte Planck y del Telescopio de Cosmología de Atacama (Chile), los autores obtienen un resultado sorprendente: todas las señales coinciden en que el universo ya no se acelera.

Su modelo ajustado, conocido como w₀wₐCDM, permite que la ecuación de estado de la energía oscura evolucione con el tiempo. Los valores obtenidos sugieren que su influencia ha ido disminuyendo, de modo que la expansión del universo se habría ralentizado progresivamente.

Son y Lee especulan con que, en el futuro, incluso podría invertirse hasta desembocar en un hipotético big crunch, una contracción cósmica que haría colapsar el universo sobre sí mismo. «Antes, un big crunch era impensable, pero ahora vuelve a ser una posibilidad», explican los autores.

La grieta en el consenso cosmológico

Si estos resultados se confirmaran, supondrían un giro radical respecto al modelo Lambda-CDM o ΛCDM, que describe la evolución y composición del universo. Este incluye la constante cosmológica (Λ), asociada a la energía oscura que impulsa la expansión acelerada, y la materia oscura fría (CDM), que explica la formación de galaxias y estructuras cósmicas. Es, hasta ahora, el modelo que mejor encaja con las observaciones del cosmos.

Pero el nuevo trabajo plantea que parte de esa precisión podría deberse a un error sistemático en la calibración de las supernovas tipo Ia.

El sesgo de edad, afirman los autores, afecta a la luminosidad medida en función del corrimiento al rojo, y al no corregirse de forma adecuada habría generado la ilusión de una aceleración cósmica. Según su análisis, una vez ajustado este efecto, las supernovas encajan mucho mejor con los datos de DESI y del fondo cósmico de microondas.

Las tres pruebas —las velas estándar (supernovas), las reglas estándar (BAO) y la radiación fósil del big bang, mostrarían entonces un cuadro coherente: un universo que se expande, pero cada vez más despacio.

Escepticismo entre los cosmólogos

La afirmación, sin embargo, ha generado una reacción inmediata entre los expertos. Adam Riess, del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Estados Unidos y uno de los descubridores de la expansión acelerada del universo, considera que el nuevo trabajo repite un argumento ya planteado y refutado por el propio grupo en 2020.

Según él, medir la edad estelar de las galaxias anfitrionas a grandes distancias es extremadamente difícil, y el equipo coreano utiliza edades medias de las galaxias, no de las estrellas que explotan como supernovas. Dado que la relación entre la edad de una galaxia y la de sus progenitoras individuales es incierta, Riess sostiene que la base teórica del sesgo propuesto es demasiado débil para desmontar la evidencia acumulada de aceleración cósmica.

En la misma línea, el profesor Mark Sullivan, de la Universidad de Southampton, en el Reino Unido, recuerda que el efecto de la edad en el brillo de las supernovas de tipo Ia ya se considera en los modelos actuales de energía oscura. Los análisis estadísticos modernos incluyen correcciones por masa, metalicidad y tasas de formación estelar, que en gran medida capturan esa dependencia con la edad.

Por ello, Sullivan se muestra muy escéptico ante la idea de que este sesgo pueda revertir por completo la interpretación de la expansión acelerada del universo. «Las supernovas tipo Ia no son perfectas, pero son mucho más consistentes de lo que sugiere este estudio», argumenta en foros especializados.

Ambos científicos coinciden en que el trabajo coreano aporta un recordatorio útil sobre la importancia de los sesgos sistemáticos, pero no suficiente para invalidar dos décadas de observaciones concordantes entre diferentes sondas cosmológicas. En particular, las medidas combinadas de supernovas, oscilaciones acústicas de los bariones —partículas subatómicas formadas por tres cuarks​​, como los protones y neutrones que componen los átomos— y radiación del fondo cósmico de microondas realizadas por proyectos independientes siguen favoreciendo un universo en aceleración con un alto grado de confianza estadística.

Precaución y próximos pasos

Incluso los propios autores reconocen que sus conclusiones son preliminares. Las edades estelares que emplean se basan, como ya se ha adelantado, en estimaciones medias derivadas del historial de formación estelar de las galaxias, no en mediciones individuales de cada supernova.

Para verificar el efecto con certeza, haría falta determinar la edad precisa de cientos de sistemas binarios en diferentes épocas cósmicas, algo que aún está fuera del alcance de la observación actual.

«Es un resultado provocador, pero no definitivo», admiten Son y Lee. En los próximos años, telescopios como el Observatorio Vera C. Rubin o el telescopio espacial Nancy Grace Roman ofrecerán datos de miles de supernovas de tipo Ia con una resolución sin precedentes, lo que permitirá probar si este sesgo de edad realmente altera la imagen global del cosmos.

Cronología de la expansión del universo. Cortesía: NASA, Ryan Kaldari / Adaptation to Spanish: Luis Fernández García

Un posible punto de encuentro

A pesar del escepticismo, algunos investigadores valoran que el trabajo introduce un elemento de coherencia entre mediciones que antes parecían tensionadas. Los resultados de DESI y del fondo cósmico de microondas ya apuntaban a un universo que no se acelera en la actualidad, aunque la evidencia no era concluyente.

Con la corrección por edad, esa coincidencia se refuerza. Para los autores, las tres grandes sondas cosmológicas encajan mejor cuando se elimina la supuesta ilusión de aceleración, lo que abre la puerta a revisar la interpretación clásica de la energía oscura.

En el fondo, el estudio de Lee, Son y sus colegas no niega la existencia de esa energía, sino que plantea que podría ser dinámica, cambiando su intensidad con el tiempo. En ese escenario, la expansión acelerada del universo sería solo una fase temporal de la historia cósmica, ya superada. La idea de una energía del vacío constante —el “Λ” del modelo ΛCDM— podría ser, simplemente, una aproximación incompleta.

Un universo que sigue… sorprendiendo

Más allá de las cifras, el nuevo trabajo ha devuelto vitalidad a un debate que parecía cerrado. Si el universo realmente se está desacelerando, la historia cósmica necesita reescribirse: la energía oscura podría estar desvaneciéndose o quizá transformándose en otra forma de energía aún desconocida.

En el extremo más audaz, el futuro podría culminar en un colapso cósmico, un bigcrunch que revierta la expansión iniciada con el big bang.

Por ahora, la mayoría de los cosmólogos apuestan por la prudencia. La expansión acelerada del universo sigue siendo el escenario más respaldado por la evidencia, y los nuevos resultados —por sugerentes que sean— aún deben superar el escrutinio de la comunidad científica. Pero el hecho de que, a casi tres décadas del descubrimiento original de la expansión acelerada, aún se discuta su validez, revela algo fascinante: nuestro universo sigue siendo, en muchos sentidos, un misterio en expansión.▪️

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• Fuente: Junhyuk Son, Young-Wook Lee, Chul Chung, Seunghyun Park, Hyejeon Cho. Strong progenitor age bias in supernova cosmology – II. Alignment with DESI BAO and signs of a non-accelerating universe. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/staf1685