Físicos proponen que materia y energía oscuras estarían unidas por una «dimensión oscura» de la teoría de cuerdas.
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| Ada Zejun Shen/ Revista Quanta |
03 julio 2026.- El Universo es un lugar oscuro: alrededor del 70% parece ser energía oscura, una fuerza misteriosa que parece impulsar una expansión acelerada; y materia oscura, un 'algo' invisible que mantiene unidas galaxias. Se creía que estos dos enigmas tenían poco en común salvo sus nombres.
Ahora algunos teóricos se preguntan si podrían estar vinculadas a través de una 'dimensión oscura' — una de las seis o siete dimensiones 'extra' postuladas por la teoría de cuerdas. Esta idea podría explicar la evidencia del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI) de que la intensidad de la energía oscura ha aumentado y bajado con el tiempo.
La pista de una «dimensión oscura» que uniría los dos grandes enigmas del universo
Nuevas observaciones sugieren que la energía oscura cambia con el tiempo. Un grupo creciente de físicos teóricos se pregunta si la materia oscura también lo hace, y si ambas son, en el fondo, dos caras de lo mismo.
El universo es, en su mayor parte, un lugar a oscuras. Cerca del 70 % del cosmos es energía oscura —una fuerza desconocida que empuja al espacio a expandirse cada vez más deprisa— y en torno al 25 % es materia oscura, un «algo» invisible que actúa como pegamento gravitatorio de las galaxias. Ni una ni otra emiten, reflejan o absorben luz, y hasta hoy nadie ha logrado observarlas de forma directa.
Durante décadas se ha dado por hecho que estos dos misterios apenas comparten más que el adjetivo «oscuro». Pero una hornada reciente de observaciones y modelos teóricos apunta en otra dirección: la materia y la energía oscuras podrían estar físicamente entrelazadas. Y el hilo que las conectaría sería una «dimensión oscura» adicional, prevista por la teoría de cuerdas.
La observación que lo desencadenó todo
El detonante llegó del instrumento DESI (siglas en inglés de Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura). En 2024, y de nuevo en un estudio de 2025 con más del doble de datos, DESI encontró indicios de que la intensidad de la energía oscura no es constante, sino que ha variado a lo largo de la historia cósmica. Todo apunta a que alcanzó un máximo hace unos 2.000 millones de años y, desde entonces, se estaría debilitando.
Ese comportamiento tiene una lectura incómoda: para haberse fortalecido en épocas anteriores, la energía oscura parecería desafiar la conservación de la energía. Los físicos lo llaman entrar en el «régimen fantasma», y lo comparan con una pelota que rueda cuesta arriba. Es posible, pero solo si algo distinto de la gravedad la está empujando. ¿Y si ese «algo» fuera su vínculo con la materia oscura?
Cuando lo «fantasma» es solo un problema de contabilidad
La idea de que ambas interactúen no es nueva —ya se exploró en 2005—, pero los datos de DESI le han dado nueva vida. Varios equipos han construido modelos en los que la densidad de la energía oscura y la masa de la materia oscura cambian de forma coordinada. En estos escenarios, el desconcertante comportamiento «fantasma» deja de ser una anomalía y se convierte en un simple efecto de contabilidad: toda la variación de la masa de la materia oscura se había estado «metiendo en la caja» de la energía oscura.
Un estudio publicado en enero en Physical Review D va más allá: propone que, en una etapa temprana del universo, la materia oscura pudo ceder una pequeña parte de su energía a la energía oscura. Como la materia oscura es el principal «freno» de la expansión, aflojar ese freno habría acelerado el crecimiento del cosmos. Y, de propina, esa interacción ayudaría a suavizar la llamada «tensión de Hubble», una de las discrepancias más persistentes de la cosmología: el hecho de que el universo primitivo y el actual parecen expandirse a ritmos que difieren cerca de un 9 %.
La dimensión oscura entra en escena
Si materia y energía oscuras interactúan, podrían compartir un origen común. Aquí es donde la teoría de cuerdas —la propuesta de que, en su nivel más fundamental, el universo está hecho de diminutas cuerdas vibrantes— ofrece una posibilidad fascinante. La teoría postula seis o siete dimensiones adicionales a las cuatro que conocemos (tres de espacio y una de tiempo), todas ellas plegadas a escalas inimaginablemente pequeñas.
La hipótesis, planteada por el físico de Harvard Cumrun Vafa y sus colaboradores entre 2019 y 2022, es que una de esas dimensiones sería anómalamente grande. Frente al tamaño casi mínimo del resto, esta «dimensión oscura» mediría alrededor de una micra: minúscula para la experiencia humana, pero gigantesca en el mundo de las cuerdas.
¿Qué se escondería en ella? Los gravitones, las partículas teóricas que transmiten la gravedad, podrían filtrarse en esa dimensión y, al hacerlo, adquirir masa, convirtiéndose en «gravitones oscuros». Estos gravitones masivos habitarían la dimensión oscura, pero sus efectos gravitatorios se dejarían sentir en nuestro mundo, desempeñando justamente el papel que atribuimos a la materia oscura. En este cuadro, cualquier cambio en el tamaño de la dimensión oscura afectaría a la vez a la materia y a la energía oscuras: el acoplamiento entre ambas surge de forma natural.
El cambio, eso sí, sería lentísimo. Como la densidad de la energía oscura es extraordinariamente pequeña, su variación es casi imperceptible. Según Vafa, ha hecho falta esperar prácticamente toda la edad del universo para detectar un efecto tan diminuto; no es extraño que no se hubiera visto hasta ahora.
Una idea abstracta que empieza a poder ponerse a prueba
Lo más prometedor es que la hipótesis no está condenada a quedarse en la pizarra. Si la materia oscura está acoplada a la energía oscura, sus partículas podrían atraerse entre sí mediante una nueva fuerza de largo alcance, distinta de la gravedad. Y eso deja huellas observables: cuando dos galaxias se cruzan, esa fuerza extra dejaría tras una de ellas una «cola de marea» especial, un reguero alargado de estrellas, gas y polvo.
Curiosamente, dos físicos ya buscaron ese rastro en 2006. No lo encontraron, pero con ello fijaron un límite máximo a la intensidad de esa fuerza. La buena noticia para la teoría de cuerdas es que el valor predicho por el equipo de Vafa queda holgadamente por debajo de ese límite: la hipótesis sobrevive al primer examen observacional.
Las claves en un vistazo
- El enigma: el 95 % del universo es oscuro (≈70 % energía oscura, ≈25 % materia oscura) y sigue sin observarse directamente.
- La observación: DESI sugiere que la energía oscura no es constante y se debilita desde hace unos 2.000 millones de años.
- La hipótesis: materia y energía oscuras estarían acopladas a través de una «dimensión oscura» extra de la teoría de cuerdas, del tamaño de una micra.
- El mecanismo: gravitones que se filtran en esa dimensión ganan masa y harían el papel de la materia oscura.
- El plus: el modelo encaja con DESI y podría aliviar la «tensión de Hubble».
- La cautela: que las cuentas cuadren no demuestra que la teoría sea correcta; sigue siendo una propuesta a confirmar.
Prudencia: una posibilidad, no una certeza
Conviene subrayarlo con claridad. Que una predicción salida de la teoría de cuerdas coincida a grandes rasgos con las observaciones no confirma que estos modelos sean ciertos. La materia y la energía oscuras siguen siendo dos de los mayores misterios de la física, y esta es una vía de exploración más, no una respuesta cerrada.
Su valor está en el método: abordar el mismo problema desde la cosmología observacional, la física de partículas y la teoría de cuerdas a la vez. El trabajo de los físicos teóricos es poner sobre la mesa todas las posibilidades; serán los datos, al final, los que decidan cuál describe nuestro universo.
