Expansión acelerada del Universo

La expansión acelerada del universo o universo en expansión acelerada son términos con los que se designa el hecho descubierto en los años 1920, de que el universo se expande a una velocidad cada vez mayor. 

La expansión del universo fue descubierta en los años 20 del siglo pasado por Vesto Slipher, Knut Lundmark, Georges Lemaître y Edwin Hubble. El ritmo de expansión depende del contenido de energía, y un universo que contiene sólo materia termina frenándose gracias a la fuerza de la gravedad. Las observaciones de la recesión de las galaxias, así como de las abundancias de elementos ligeros, pero sobre todo del fondo de radiación de microondas, nos han permitido construir una imagen de un universo en expansión a partir de un origen extraordinariamente caliente y denso, que se va enfriando conforme se expande. Hasta hace una década se creía que esa expansión era cada vez más lenta y se especulaba sobre la posibilidad de que eventualmente el universo recolapsara. Sin embargo, las observaciones de la luz que nos llega de supernovas a distancias astronómicas, de hasta siete mil millones de años luz, mostraron que actualmente el ritmo de expansión está acelerándose, en lugar de decelerarse.

A finales de los años 1990 unas observaciones de supernovas tipo A (clase Ia) arrojaron el resultado inesperado de que la expansión del Universo parece ir acelerándose. Estas observaciones han sido posibles gracias a que las supernovas de tipo- Ia- son explosiones extraordinariamente violentas que se ven a enormes distancias y afortunadamente siguen un patrón de luminosidad característico, llegando a su máximo pocos días después de la explosión y a partir de ahí lentamente decreciendo en luminosidad hasta que dejamos de verlas. La relación entre la máxima luminosidad y el periodo de decrecimiento se puede calibrar con supernovas cercanas, de manera que midiendo estos periodos para muchas supernovas podemos deducir su distancia a nosotros y de ahí el ritmo de expansión del universo desde el momento en que la supernova explotó, hace miles de millones de años. Las medidas de las supernovas lejanas muestran no sólo que el universo se está expandiendo aceleradamente hoy en día, sino que en el pasado lo hacía de forma decelerada, lo que concuerda con nuestras predicciones basadas en la teoría de Einstein.

La observación de que, retrocediendo en el tiempo, el Universo ha entrado desde un período de desaceleración de su expansión a uno de aceleración, surge como una predicción al aplicar el mecanismo de división y elongación de fotones en cascada (Photon-splitting and elongation-cascade, PSEC), propuesto por Alfred Bennun, no sólo al período de inflación cósmica (Alan Guth), sino también al de su subsiguiente expansión. Este mecanismo de expansión exponencial es asimilable a la constante cosmológica de Einstein, porque propone que la energía primordial se puede describir como una radiación que precede a la formación de materia, contrarrestando la atracción gravitatoria de la misma por elongación de longitud de onda, que persiste en el -fósil- observable como radiación cósmica de fondo (Cosmic Background Radiation, CMB). Esta caracterización conceptual, atribuyendo a la energía radiante una función de onda, permite su descripción como paquetes de energía de ultra-rápida frecuencia (v) y ultra-pequeña longitud de onda (λ), correspondientes con el límite de energía de Planck.