La ondulación cósmica gobierna en secreto la expansión del Universo ✛ ✎

Original: "Evolving Dark Energy from the Back-Reaction of Cosmological Perturbations"
· Vincent Comeau
arXiv:2607.20715v1 · 2026-07-22 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 3 min
Las irregularidades del cosmos, hechas de galaxias y vacíos, resultaron ser un motor oculto que altera la velocidad de la expansión.

A 380 000 años del Big Bang, el Universo era casi liso: las fluctuaciones de densidad no superaban una cienmilésima. Hoy es una ondulación grandiosa: en unas partes se apiñan la materia oscura y las galaxias, en otras se abren vacíos. Como círculos en el agua, estas ondas se extienden por miles de millones de años luz. Las creó la gravedad, que atrajo la materia en grumos. Durante mucho tiempo se creyó que la ondulación era pasiva: solo se estiraba junto con la expansión del universo, y que la expansión misma estaba gobernada por una misteriosa fuerza repulsiva.

En los vacíos, la densidad de galaxias cae a una décima del promedio, y en supercúmulos como Laniakea, se multiplica varias veces. Esa es la ondulación.

Un nuevo estudio rompe con esa imagen. Resulta que la curvatura del espacio —su curvatura del espacio-tiempo— dentro de los grumos y vacíos no se comporta como un fondo pasivo. Su cuadrado no se anula al promediar sobre un gran volumen y crea una energía adicional. Imagine un eco en una cueva: el sonido principal se apaga, pero las reverberaciones siguen zumbando mucho tiempo. Así ocurre aquí: al promediar la densidad, eliminamos los picos directos, pero el resplandor posterior de la curvatura permanece. Este resplandor empuja a la energía oscura (el campo que expande el espacio), obligándola a cambiar con el tiempo.

La magnitud de la curvatura es descrita por un objeto matemático: el tensor de Ricci. Su cuadrado actúa como un fluido con presión negativa, acelerando la expansión.

Para comprobarlo, los científicos utilizaron dos enfoques: la teoría de ondas pequeñas y la descomposición en gradientes (método de cambios suaves). Las simulaciones numéricas confirman que la contribución no desaparece. Calcularon las correcciones a las propiedades de la energía oscura: ambas resultaron del mismo signo y cercanas en magnitud. Esto significa que la energía oscura no puede cambiar bruscamente de estado; por ejemplo, en el futuro o bien permanecerá normal o bien siempre habrá sido «fantasmal» (con densidad creciente). Midiendo el corrimiento al rojo de galaxias lejanas, telescopios como Euclid y Roman podrán precisar la historia de la expansión. Pero sin tener en cuenta la ondulación, podrían ver una transición fantasmal donde no la hay. Ya Edwin Hubble descubrió que el Universo se expande, y Saul Perlmutter y Adam Riess, que la expansión se acelera. Ahora se añade una nueva capa a sus descubrimientos: la aceleración no solo está gobernada por la energía oscura, sino también por la propia estructura de la ondulación.

Así, la ondulación, que antes se consideraba un simple dibujo, resultó ser el director de la expansión. Los círculos en el agua cósmica no solo mecen las galaxias: cambian la profundidad del propio estanque.

El efecto de la curvatura no desaparece, incluso si la curvatura media del espacio es cero: la contribución la crean las propias irregularidades, no la forma general.

En el libro de Alan Lightman «Los sueños de Einstein», el tiempo fluye de manera distinta en diferentes lugares. Aquí la ondulación cósmica hace algo parecido: de ella depende cuán rápido se expande cada región, y eso cambia la imagen global del mundo.

w_{\rm DE}(a) = -1 + \delta w_0 + \delta w_1 (1-a) + O((1-a)^2)
Ecuación de estado de la energía oscura en las cercanías del tiempo presente (a=1).
w_{\rm DE} \approx -1 - \frac{2 \mathcal{C}}{9 H_0^4 \Omega_\Lambda} \left( \frac{g(a)}{a^2} - \frac{3}{2} f(a)^2 \right)
Contribución de la retroacción, que depende de la combinación de curvaturas 𝒞 = ⟨R̄iⱼ R̄jᵢ − 3/8 R̄² + 1/24 R̄²⟩ y de las funciones del factor de escala f y g.
Científicos
Alan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames PeeblesAdam Riess
Conceptos
reacción inversa interacción entre energía oscura y agujeros negros inhomogeneidades cosmológicas cuánticas alternativas a la energía oscura modelo ECDM constante cosmológica inhomogeneidad parámetro de la ecuación de estado aceleración y desaceleración cósmica simetría de inversión temporal división fantasma Ecuaciones de Friedmann modelo de interacción ecuación de Boltzmann expansión del universo retroalimentación de agujero negro presión negativa evolución temporal Ley de Stefan-Boltzmann quintaesencia