Físicos describen un universo con energía oscura usando teoría de cuerdas

Investigadores han creado el primer modelo explícito de la teoría de cuerdas que describe un universo con energía oscura positiva. El trabajo, desarrollado por Bruno Bento y Miguel Montero, representa un avance en la reconciliación de esta teoría con la expansión acelerada del cosmos observada.

Un nuevo frente en la física teórica

La teoría de cuerdas ha tenido históricamente problemas para describir un universo como el nuestro, con una geometría «de Sitter» y energía positiva. Los modelos mejor comprendidos hasta ahora solo funcionaban para energías negativas o nulas. El nuevo modelo propone una solución explícita en cinco dimensiones (5D), aunque nuestro universo tiene cuatro (4D).

El ingrediente clave: el efecto Casimir

Bento y Montero aplicaron el efecto Casimir –una fuerza cuántica que surge en el vacío– al proceso de «compactificación». En su modelo, las fluctuaciones restringidas dentro de una variedad de seis dimensiones generan una fuerza similar a la de Casimir. Esta se contrarresta con una fuerza de «flujo», un elemento estándar en la teoría de cuerdas, logrando un valor positivo y pequeño para la energía oscura.

Antecedentes: Un descubrimiento problemático

El hallazgo de la energía oscura en 1998 complicó la búsqueda de una versión de la teoría de cuerdas que describiera nuestro universo. Esta energía positiva, que causa una expansión acelerada, era incompatible con los modelos de la teoría, que solo describían universos con energía negativa o cero.

Cierre: Implicaciones y próximos pasos

La solución presentada es inestable, lo que implica que la energía oscura se debilitaría con el tiempo, una idea que coincide con observaciones cosmológicas recientes. El principal desafío ahora es reducir el modelo a cuatro dimensiones. Los autores reconocen que si no logran esta reducción, su trabajo no puede ser la respuesta final, pero el avance abre una nueva frontera en la búsqueda de soluciones de Sitter explícitas.