El universo podría terminar en 33.000 millones de años

El trabajo combina resultados observacionales de amplios sondeos cosmológicos con un marco teórico específico. El grupo de investigación ajustó un modelo en el que un campo tipo axión ultraligero interactúa con la conocida constante cosmológica (la Λ en ΛCDM). Sus parámetros de mejor ajuste, combinados con mediciones recientes de la ecuación de estado de la energía oscura, favorecen una constante cosmológica efectiva negativa en ese modelo. Una Λ negativa hace que la atracción gravitatoria venza a escalas cosmológicas, produciendo una reversión de la expansión y una "Gran Implosión" (Big Crunch) final. Los autores informan de una vida útil de referencia de unos 33.000 millones de años para el universo en ese modelo.

Por qué son importantes los nuevos datos

Durante dos décadas, el panorama cosmológico estándar ha sido sencillo y sólido: una constante cosmológica positiva produce una expansión acelerada que continúa indefinidamente, lo que conduce a un futuro frío y vacío a menudo llamado la "Gran Congelación" (Big Freeze). Pero las recientes publicaciones de grandes conjuntos de datos —especialmente aquellos que mapean las oscilaciones acústicas de bariones, las distancias de las supernovas y el agrupamiento de galaxias a gran escala— han abierto la posibilidad de que la ecuación de estado de la energía oscura w difiera del valor constante w = −1 esperado para la energía pura del vacío. Diversos análisis independientes han hallado tensiones leves pero no despreciables con una constante cosmológica pura, y esas tensiones son las que permiten que modelos dinámicos como la propuesta del axión produzcan un destino final cualitativamente diferente.

¿Qué papel desempeñan los axiones?

Cifras y escalas de tiempo, en términos sencillos

• La edad del universo hoy: ~13.800 millones de años.
• Vida útil total modelada en el escenario de axión + Λ negativa: ~33.000 millones de años desde el Big Bang.
• La expansión continuaría hasta un máximo en aproximadamente 11.000 millones de años; la fase de contracción comenzaría entonces y culminaría en una Gran Implosión dentro de unos 20.000 millones de años a partir de ahora.

Advertencias importantes

El resultado es llamativo, pero está lejos de ser un veredicto definitivo sobre el destino cósmico. En primer lugar, la inferencia de una constante cosmológica negativa surge dentro de un modelo específico que incluye un grado de libertad adicional (el axión). Diferentes parametrizaciones o modelos pueden ajustarse a los mismos datos sin requerir Λ<0. En segundo lugar, las mediciones actuales de la ecuación de estado de la energía oscura indican indicios de comportamiento dinámico al nivel de unas pocas sigmas en algunas combinaciones de conjuntos de datos, pero esas tensiones son modestas y dependen del modelo; aún no se aceptan universalmente como evidencia definitiva de que la energía del vacío varía con el tiempo. En tercer lugar, las degeneraciones en la estimación de parámetros cosmológicos —donde diferentes combinaciones de parámetros producen observables similares— significan que otras explicaciones alternativas siguen siendo plausibles. En resumen: interesante y plausible, pero provisional.

Otros posibles finales cósmicos

Los cosmólogos continúan evaluando varios escenarios finales cualitativamente diferentes, entre ellos:

La Gran Implosión por axión + Λ negativa es una opción de este menú: distintiva y dramática, pero no exclusiva. Cada escenario depende de suposiciones que las observaciones y la teoría en curso pondrán a prueba.

Por qué esto es importante y qué sigue a continuación

Determinar el destino del universo es más que un ejercicio de curiosidades cósmicas: sondea la mayor incógnita de la física contemporánea, la naturaleza de la energía oscura y su relación con los campos fundamentales. La propuesta de fechar el fin de todo en unas pocas decenas de miles de millones de años es un ejemplo de cómo la rápida mejora de los conjuntos de datos permite a los teóricos convertir preguntas anteriormente filosóficas en hipótesis cuantitativas que pueden verificarse.

En los próximos años, un conjunto de experimentos y sondeos definirá mejor el panorama: se espera que las nuevas publicaciones de datos de DESI, los reanálisis de muestras de supernovas de tipo Ia y las observaciones de Euclid, SPHEREx y el Observatorio Vera Rubin reduzcan las incertidumbres de los parámetros y comprueben si realmente se requiere una energía oscura dinámica. Si las reconstrucciones independientes del modelo de la historia de la energía oscura siguen alejándose de una constante cosmológica pura, los mecanismos de tipo axión exigirán una atención más cercana; si no, el panorama estándar ΛCDM recuperará su primacía.

En resumen

La afirmación de que "todo desaparecerá" en una fecha específica es una exageración si se divorcia de su contexto. Un nuevo análisis teórico bien documentado muestra que, dentro de un modelo plausible de axión más constante cosmológica ajustado a los datos de sondeos recientes, el universo podría revertirse y terminar en una Gran Implosión en aproximadamente 33.000 millones de años. Pero esa conclusión depende críticamente de la elección del modelo y de datos que siguen bajo un escrutinio activo. La próxima década de observaciones será decisiva para decirnos si esta dramática conclusión pasa de ser una posibilidad especulativa a una predicción sólida, o si el cosmos tiene reservado un destino diferente y más tranquilo.

James Lawson es periodista científico en Dark Matter y cubre temas de física, espacio y tecnologías emergentes. Tiene una maestría en Comunicación Científica y una licenciatura en Física por el University College London y reside en el Reino Unido.