Editorial NexoScience
En 1917, Albert Einstein añadió un término a sus ecuaciones de la relatividad general para mantener el universo quieto. Lo llamó constante cosmológica y más tarde la consideró un error. Ocho décadas después, ese mismo término volvió como la explicación más simple de la energía oscura, el componente misterioso que empuja las galaxias a separarse cada vez más deprisa. Ahora, el sondeo más preciso jamás realizado sobre la expansión cósmica apunta a que aquella constante quizá nunca fue tan constante.
Los datos apuntan a una energía oscura que evoluciona. El Dark Energy Spectroscopic Instrument, instalado en el telescopio Mayall de Kitt Peak, en Arizona, está construyendo un mapa tridimensional del cosmos midiendo el espectro de más de treinta millones de galaxias y cuásares. Su segunda tanda de datos, analizada junto con catálogos de supernovas y medidas del fondo cósmico de microondas, sigue arrojando el mismo resultado incómodo. El parámetro que describe cómo se relacionan la presión y la densidad de la energía oscura no se queda fijo en el valor menos uno que exigiría una constante de verdad. Parece moverse a ambos lados de esa frontera.
Cruzar esa frontera tiene nombre, y un precio teórico. Los físicos llaman quintom a una energía oscura que cruza el límite de menos uno, un híbrido de las dos familias de modelos anteriores: quintaesencia por encima de la línea y energía fantasma por debajo. Una revisión liderada por Yifu Cai y varios colegas explica por qué esto resulta tan incómodo. Existe un teorema, conocido como teorema de imposibilidad, que establece que ni un campo escalar ordinario ni un fluido perfecto por sí solos pueden cruzar esa frontera de forma suave. En el punto de cruce, la velocidad del sonido efectiva del fluido se dispara y las perturbaciones se vuelven inestables. Para explicar lo que parecen mostrar los datos, los teóricos tienen que añadir algo más: un segundo campo, términos con derivadas de orden superior en la ecuación, una modificación de la propia gravedad mediante marcos como f(R), f(T) o f(Q), o un intercambio directo de energía entre la energía oscura y la materia oscura. Cada uno de esos caminos tiene un coste, desde inestabilidades tipo fantasma hasta grados de libertad adicionales, y las observaciones a nivel del fondo cósmico por sí solas no permiten distinguir entre ellos.
Las cifras son sólidas, y todavía no son definitivas. Combinadas con el fondo cósmico de microondas, las medidas de oscilaciones acústicas de bariones de DESI DR2 favorecen una energía oscura cambiante frente al modelo estándar con una significancia de unas 3,1 sigma. Si se añaden supernovas, la preferencia sube: 2,8 sigma con el catálogo Pantheon+, 3,8 sigma con Union3 y hasta 4,2 sigma con DESY5. Las reconstrucciones que no asumen ninguna forma concreta para la curva llegan a 4,3 sigma en la mejor combinación de datos. Son cifras serias, y la primera tanda de datos de DESI ya apuntaba en la misma dirección con hasta 3,9 sigma. Pero la física de partículas lleva décadas usando las 5 sigma como umbral de descubrimiento, el listón que tuvo que superar el bosón de Higgs. Aquí, todo queda por debajo. Es una preferencia persistente en los datos, que se repite con distintas parametrizaciones y distintos métodos de reconstrucción, y esa consistencia es lo que lo hace interesante. No es, todavía, una detección confirmada.
El modelo estándar ya arrastraba grietas que explicar. La constante cosmológica carga con un problema célebremente feo: la teoría cuántica de campos predice una densidad de energía del vacío más de 120 órdenes de magnitud mayor que la observada. Está también el problema de la coincidencia, la rareza de que la energía oscura y la materia tengan densidades comparables justo en nuestra época. Añádase la tensión de Hubble, la tensión de sigma-8 y varias anomalías a gran escala en el fondo cósmico de microondas, y el caso para mirar más allá de una simple constante ya se estaba fraguando antes de DESI.
Las mismas matemáticas podrían remontarse hasta el origen del tiempo. La revisión señala una coincidencia curiosa. El tipo de cruce que parecen favorecer hoy los datos de DESI es el mismo comportamiento que necesitan los modelos de «rebote cósmico», en los que el universo se contrae hasta un tamaño mínimo finito y vuelve a expandirse en lugar de surgir de una singularidad inicial. La herramienta construida para explicar la aceleración cósmica resulta ser la misma que permitiría a los teóricos escribir un universo sin la singularidad del Big Bang, y extenderse a escenarios cíclicos o de universo emergente. Un campo de energía oscura dinámico también podría acoplarse débilmente a la materia ordinaria, lo que abriría una vía para explicar el exceso de materia sobre antimateria, o a los fotones mediante un término conocido como acoplamiento de Chern-Simons, que haría girar ligeramente su polarización durante el viaje hasta nosotros.
El veredicto depende de instrumentos que ya están en marcha. Las próximas publicaciones de datos de DESI sumarán estadística. Euclid y el Observatorio Rubin aportarán comprobaciones independientes con sistemáticas distintas, algo mucho más valioso que otro decimal del mismo telescopio. Los experimentos de próxima generación sobre el fondo cósmico de microondas, incluidos el Simons Observatory, CMB-S4 y AliCPT, ajustarán aún más las restricciones y podrían poner a prueba directamente ese acoplamiento con los fotones. Hasta entonces, el resumen honesto es que el ingrediente más simple del universo empieza a parecer menos simple, y los cosmólogos observan con atención en lugar de reescribir los libros de texto.
Fuente: «The quintom theory of dark energy after DESI DR2», de Cai Y, Ren X, Qiu T, Li M y Zhang X, publicado en National Science Review (2026). DOI: 10.1093/nsr/nwag115.
