ASTRONOMÍA: el movimiento cósmico Revelado

 James Glanz 

Los astrónomos miraron profundamente en el universo y descubrieron que este se está alejando cada vez más rápido, lo que sugiere que Einstein tenía razón cuando propuso una misteriosa energía que llena el espacio "vacío"

Astronomers peered deep into the universe and found that it is flying apart ever faster, suggesting that Einstein was right when he posited a mysterious energy that fills “empty” space

El destino final de la naturaleza y del universo ha preocupado a filósofos y científicos durante siglos. Los científicos descubrieron hace décadas que el universo se está expandiendo, con sus galaxias alejándose en todas direcciones. Pero la fuerza de la gravedad podría frenar esta expansión, por lo que los investigadores han intentado determinar el destino final del universo: si hay suficiente materia para que algún día colapse sobre sí mismo, o si se expandirá para siempre. En 1998, dos equipos de astrónomos observaron a través de un enorme abismo de tiempo y espacio para responder a esta pregunta fundamental e incluso se sorprendieron con lo que encontraron.

The nature and ultimate fate of the universe have preoccupied philosophers and scientists for centuries. Scientists discovered decades ago that the universe is now expanding, with its galaxies rushing apart in all directions. But the pull of gravity could slow that expansion, and so researchers have tried to work out the final destiny of the cosmos: whether there is enough matter to cause it to one day collapse on itself, or whether it will expand forever. In 1998 two teams of astronomers peered across an enormous gulf of time and space to answer that fundamental question—and amazed even themselves with what they found.

No solo hay muy poca materia en el universo para detener la expansión por sí sola, sino que el movimiento exterior parece estar acelerándose, no frenándose. Al mismo tiempo, el descubrimiento plantea preguntas tan profundas sobre la naturaleza del espacio que los cosmólogos se preguntan si el destino final del universo podrá conocerse con certeza.

Not only is there too little matter in the universe to ever halt the expansion on its own, but the outward motion appears to be speeding up, not slowing down. At the same time, the finding raises such profound questions about the nature of space that cosmologists are wondering whether the ultimate fate of the universe can ever be known for certain.

En un triunfo para la capacidad de los astrónomos de mirar profundamente en el pasado, los equipos independientes llegaron a sus conclusiones observando estrellas explosivas distantes conocidas como supernovas que resultaron ser sorprendentemente tenues, revelando una aceleración que las ha barrido a distancias inesperadamente grandes de la Tierra. Con estos resultados, que alcanzan miles de millones de años luz en el espacio, los astrónomos han ganado un punto de apoyo seguro en las regiones más profundas y misteriosas del pasado cósmico. Nombraron sus hallazgos, que transforman nuestra visión del universo y plantean nuevas preguntas fundamentales para la física, como Revelación del Año de 1998.

In a triumph for astronomers' ability to look deep into the past, the independent teams came to their conclusions by observing far-off exploding stars called supernovae that turn out to be surprisingly dim, revealing an acceleration that has swept them to unexpectedly large distances from Earth. With these results, reaching billions of light-years into space, astronomers have gained a secure foothold in the deepest and most mysterious reaches of the cosmic past. We name their findings, which transform our view of the universe and pose fundamental new questions for physics, as Breakthrough of the Year for 1998.

Sumándose al drama del descubrimiento, la explicación más sencilla para la expansión acelerada es una extraña energía que, a gran escala, neutraliza la gravedad, empujando la materia, una idea que Albert Einstein postuló en 1917 y que posteriormente desechó. Los descubrimientos de este año sugieren que la mayor parte de la energía del universo está en esta forma, que Einstein llamó la constante cosmológica, o lambda. Dado que la materia y la energía son intercambiables, este enorme reservorio de energía significa que el universo de materia, desde mesas y sillas hasta estrellas y cúmulos de galaxias, puede ser solo la parte menor de la creación.

Adding to the drama of the find, the simplest explanation for the accelerating expansion is a bizarre energy that on large scales counteracts gravity, pushing matter apart, an idea that Albert Einstein posited in 1917 and later rejected. This year's discoveries suggest that most of the energy of the universe is in this form, which Einstein called the cosmological constant, or lambda. Because matter and energy are interchangeable, this huge energy reservoir means that the universe of matter, from tables and chairs to stars and clusters of galaxies, may be but the minor portion of creation.

Estas implicaciones son tan profundas y desconcertantes que los astrónomos de todo el mundo todavía intentan refutar la afirmación, para descubrir cualquier cosa que pudiera crear una falsa impresión de aceleración cósmica. Hasta la fecha, no han tenido éxito, y por lo tanto los físicos se apresuran a explicar el origen de la energía cósmica. El símbolo lambda, λ, vuelve a aparecer en las ecuaciones de las revistas de astronomía y física, y los nuevos resultados han inaugurado una pequeña industria de búsquedas teóricas de posibilidades aún más extrañas para impulsar la expansión.

These implications are so profound and unsettling that astronomers around the world are still trying to disprove the finding, to uncover anything that could create a false impression of cosmic acceleration. To date they have been unsuccessful, and so physicists are rushing to explain the origin of the cosmic energy. The lambda symbol, λ, is once again sprinkled throughout equations in the astronomy and physics journals, and the new results have inaugurated a small industry of theoretical searches for even quirkier possibilities for boosting the expansion.

En 1917, cuando Einstein propuso la constante, él y otros científicos pensaron que el universo era estático, ni en expansión ni en colapso. Introdujo la repulsión cósmica en sus ecuaciones para evitar que el universo colapsara sobre sí mismo por la atracción gravitacional de la materia que contenía.

Back in 1917, when Einstein proposed the constant, he and other scientists thought that the universe was static, neither expanding nor collapsing. He put the cosmic repulsion into his equations to prevent the universe from collapsing on itself from the gravitational pull of the matter inside it.

Pero en 1929, el astrónomo Edwin Hubble miró los cielos y sorprendió al mundo científico de su época al descubrir que el universo, de hecho, se está expandiendo. Nacido en un estado caliente y denso llamado Big Bang, el cosmos se ha comparado con un espectáculo de fuegos artificiales cuyos momentos más brillantes están detrás de él. Como cenizas que se desvanecen en los fuegos artificiales, las galaxias que inicialmente estaban cerca unas de otras, hoy se alejan lentamente, mientras que las que comenzaron un poco más separadas se alejan unas de otras a altas velocidades. Desde nuestro punto de vista en la Vía Láctea, la velocidad a la que cualquier otra galaxia se aleja puede medirse utilizando el "desplazamiento al rojo" de su luz, una caída en la frecuencia y un aumento en la longitud de onda similar a la bajada en el tono del silbato de un tren que se aleja.

But by 1929, astronomer Edwin Hubble had peered into the heavens and startled the scientific world of his day by discovering that the universe is in fact expanding. Born in a hot, dense state called the big bang, the cosmos has been likened to a display of fireworks whose most brilliant moments are behind it. Like fading cinders in the fireworks, galaxies that were initially close to each other are today drifting apart slowly, while those that began slightly further apart are flying away from each other at higher speeds. From our vantage point in the Milky Way, the speed at which any other galaxy is moving away can be clocked using the “redshift” of its light—a drop in frequency and increase in wavelength akin to the dip in pitch of a receding train's whistle.

Pero medir la distancia real de una galaxia es difícil. Hubble lo logró observando el brillo aparente de estrellas variables llamadas Cefeidas, cuyo brillo intrínseco se conoce; estas estrellas pueden usarse así como "velas estándar" para medir la distancia, ya que las Cefeidas más distantes parecen más tenues. Hubble comparó los desplazamientos al rojo con las distancias y descubrió la expansión.

But gauging a galaxy's actual distance is difficult. Hubble managed it by observing the apparent brightness of stars called Cepheid variables, whose intrinsic brightness is known; these stars can thus be used as “standard candles” to measure distance, as more distant Cepheids appear dimmer. Hubble compared the redshifts with the distances and discovered the expansion.

Einstein aceptó el hallazgo de Hubble. Pero razonó que si la expansión era una reliquia de una explosión primordial, la constante cosmológica, que sentía que hacía las ecuaciones poco estéticas, no era necesaria. Retiró la idea y la llamó su "mayor error".

Einstein accepted Hubble's find. But he reasoned that if the expansion was a relic of a primeval explosion, the cosmological constant—which he felt made the equations unaesthetic—wasn't needed. He withdrew the idea and called it his “biggest blunder.”

A medida que los cosmólogos continuaron trabajando con la idea de un universo en expansión, concluyeron que durante los 12 a 15 mil millones de años de vida del universo, la expansión se ralentizaría ligeramente, gracias a la atracción de la gravedad que cada galaxia ejerce sobre todas las demás. Pero detectar tal cambio requiere sondear profundamente en el pasado mirando las estrellas que brillan a miles de millones de años luz de distancia, demasiado lejos para ver las Cefeidas.

As cosmologists continued to work with the notion of an expanding cosmos, they concluded that over the 12- to 15-billion-year life of the universe, the expansion would slow slightly, thanks to the pull of gravity that every galaxy exerts on every other. But spotting such a change requires probing deep into the past by looking at stars glittering billions of light-years away—too far away for Cepheids to be seen

Así, durante los últimos 20 años, los astrónomos han recurrido a un nuevo tipo de vela estándar: el tipo de supernova más brillante, que ocurre de manera casi idéntica cada vez. Pero estas explosiones brillantes y masivas son raras, solo estallan dos o tres en una galaxia espiral típica por milenio. Para encontrar suficientes, los astrónomos toman imágenes electrónicas de grandes extensiones de cielo en una sola noche, capturando decenas de miles de galaxias distantes, y luego vuelven a fotografiar las mismas áreas unas semanas después. Una vez que las imágenes se superponen y restan en una computadora, cualquier nueva supernova resalta y puede observarse hasta que se desvanece.

So for the past 20 years, astronomers have turned to a new kind of standard candle: the brightest kind of supernova, which happens nearly the same way each time. But these bright, massive explosions are rare—only two or three erupt in a typical spiral galaxy per millennium. To find enough of them, astronomers make electronic images of large swaths of sky in a single night, capturing tens of thousands of distant galaxies, and then image the same areas a few weeks later. Once the images are overlaid and subtracted on a computer, any new supernovae leap out and can be observed until they fade away.

Los dos equipos, ambos con miembros en Europa, América Latina, Australia y Estados Unidos, recopilaron sus datos de supernovas con eficiencia creciente durante los últimos años, esperando descubrir cuánto estaba frenando la expansión cósmica la gravedad. A principios de este año, ambos equipos anunciaron que sus expectativas se habían visto frustradas: el relativo brillo tenue de las supernovas mostró que están entre un 10% y un 15% más lejos de lo esperado, incluso en un universo con poca materia, lo que indica que la expansión se ha acelerado durante miles de millones de años. Al final del año, con docenas de supernovas analizadas, publicadas o en prensa, esas conclusiones se mantienen.

The two teams, both of which have members in Europe, Latin America, Australia, and the United States, collected their supernova data with increasing efficiency over the last few years, expecting to find out by how much gravity was slowing cosmic expansion. Early this year, both teams announced that their expectations had been turned upside down: The relative dimness of the supernovae showed that they are 10% to 15% farther out than expected even in a universe with little matter, indicating that the expansion has accelerated over billions of years. At year's end, with dozens of supernovae analyzed, published, or in press, those conclusions stand.

Este hallazgo resucita una misteriosa repulsión que contrarresta la gravedad, con lambda como el candidato más probable. Hubo indicios anteriores, provenientes de teorías de la evolución cósmica y observaciones de la estructura a gran escala del universo, de que el cosmos contiene poca masa y que podría haber una lambda, pero la idea generalmente se consideraba descabellada. Ahora lambda es respetable una vez más, y Einstein tiene razón, aunque por razones que no pudo haber previsto. De hecho, lambda parece ser dominante en el universo: en el modelo teórico más simple, los datos de supernovas implican que el 70% de la energía del universo está en forma de lambda y solo el 30% es materia.

That finding resurrects a mysterious repulsion that counteracts gravity, with lambda as the most likely candidate. There were earlier hints, from theories of cosmic evolution and observations of the large-scale structure of the universe, that the cosmos holds little mass and that there might be a lambda, but the idea was generally considered outlandish. Now lambda is respectable once more, and Einstein is proved right, albeit for reasons he could not have foreseen. In fact lambda appears to be dominant in the universe: In the simplest theoretical picture, the supernova data imply that 70% of the universe's energy is in the form of lambda and only 30% is matter.

Los físicos han interpretado lambda desde entonces como un efecto cuántico-mecánico: que las partículas efímeras que parpadean dentro y fuera de la existencia en el espacio "vacío" proporcionan una fuente de energía que da elasticidad al espacio, empujándolo hacia afuera. Pero hasta ahora, los cálculos sugieren que tal lambda debería ser muchos órdenes de magnitud mayor que lo que han visto los grupos de supernovas. Este enigma ha impulsado una búsqueda de principios de física nuevos, como simetrías en el tejido del espacio, que podrían ayudar a cancelar términos enormes en las ecuaciones. También se han propuesto otros candidatos para esta extraña energía, que van por nombres como quintesencia y materia-X, mientras los físicos compiten por el premio de explicar de qué está hecho la mayor parte del universo. Y debido a que algunas de esas formas de energía pueden cambiar con el tiempo, los cosmólogos se han vuelto menos confiados en declarar el destino del universo dentro de cientos de miles de millones de años.

Physicists have since interpreted lambda as a quantum-mechanical effect: that the evanescent particles that flicker in and out of existence in “empty” space provide a well of energy that gives space its springiness, shoving it apart. But so far, calculations suggest that such a lambda should be many orders of magnitude larger than the supernova groups have seen. That puzzle has launched a search for new physics principles, such as symmetries in the fabric of space, that might help cancel out huge terms in the equations. Other candidates for this strange energy, which go by names like quintessence and X-matter, have also been put forth, as physicists vie for the prize of explaining what most of the universe is made of. And because some of those forms of energy may change over time, cosmologists have become less confident about declaring the fate of the universe hundreds of billions of years hence.

De hecho, en este punto, la constante cosmológica permanece en el reino de la teoría; nadie sabe aún la naturaleza precisa de la energía que hace que el universo se aleje cada vez más rápido. Los astrónomos continúan recopilando datos y buscando cualquier efecto distinto de la aceleración que pueda explicar sus hallazgos. Pero a pesar de sus esfuerzos, no han encontrado ninguna razón para dudar de su trabajo. Aunque la naturaleza del universo fue una vez principalmente el dominio de los filósofos, en 1998 parece que la cosmología se basa en datos, ya que las visiones de supernovas distantes revelaron la verdadera naturaleza, y quizás el futuro, del cosmos. Científicos y filósofos por igual lidiarán con las implicaciones durante años.

Indeed, at this point the cosmological constant remains in the realm of theory; no one yet knows the precise nature of the energy causing the universe to fly apart ever faster. Astronomers continue to gather data and to search for any effect other than acceleration that could explain their findings. But despite their efforts, they have found no reason to doubt their work. Although the nature of the universe was once chiefly the realm of philosophers, in 1998 it seems that cosmology is grounded in data, as visions of distant supernovae revealed the true nature—and perhaps the future—of the cosmos. Scientists and philosophers both will be grappling with the implications for years to come.

• James Glanz

El destino final de la naturaleza y del universo ha preocupado a filósofos y científicos durante siglos. Los científicos descubrieron hace décadas que el universo se está expandiendo, con sus galaxias alejándose en todas direcciones. Pero la fuerza de la gravedad podría frenar esta expansión, por lo que los investigadores han intentado determinar el destino final del universo: si hay suficiente materia para que algún día colapse sobre sí mismo, o si se expandirá para siempre. En 1998, dos equipos de astrónomos observaron a través de un enorme abismo de tiempo y espacio para responder a esta pregunta fundamental e incluso se sorprendieron con lo que encontraron.

The nature and ultimate fate of the universe have preoccupied philosophers and scientists for centuries. Scientists discovered decades ago that the universe is now expanding, with its galaxies rushing apart in all directions. But the pull of gravity could slow that expansion, and so researchers have tried to work out the final destiny of the cosmos: whether there is enough matter to cause it to one day collapse on itself, or whether it will expand forever. In 1998 two teams of astronomers peered across an enormous gulf of time and space to answer that fundamental question—and amazed even themselves with what they found.

No solo hay muy poca materia en el universo para detener la expansión por sí sola, sino que el movimiento exterior parece estar acelerándose, no frenándose. Al mismo tiempo, el descubrimiento plantea preguntas tan profundas sobre la naturaleza del espacio que los cosmólogos se preguntan si el destino final del universo podrá conocerse con certeza.

Not only is there too little matter in the universe to ever halt the expansion on its own, but the outward motion appears to be speeding up, not slowing down. At the same time, the finding raises such profound questions about the nature of space that cosmologists are wondering whether the ultimate fate of the universe can ever be known for certain.

En un triunfo para la capacidad de los astrónomos de mirar profundamente en el pasado, los equipos independientes llegaron a sus conclusiones observando estrellas explosivas distantes conocidas como supernovas que resultaron ser sorprendentemente tenues, revelando una aceleración que las ha barrido a distancias inesperadamente grandes de la Tierra. Con estos resultados, que alcanzan miles de millones de años luz en el espacio, los astrónomos han ganado un punto de apoyo seguro en las regiones más profundas y misteriosas del pasado cósmico. Nombraron sus hallazgos, que transforman nuestra visión del universo y plantean nuevas preguntas fundamentales para la física, como Descubrimiento del Año de 1998.

In a triumph for astronomers' ability to look deep into the past, the independent teams came to their conclusions by observing far-off exploding stars called supernovae that turn out to be surprisingly dim, revealing an acceleration that has swept them to unexpectedly large distances from Earth. With these results, reaching billions of light-years into space, astronomers have gained a secure foothold in the deepest and most mysterious reaches of the cosmic past. We name their findings, which transform our view of the universe and pose fundamental new questions for physics, as Breakthrough of the Year for 1998.

Sumándose al drama del descubrimiento, la explicación más sencilla para la expansión acelerada es una extraña energía que, a gran escala, neutraliza la gravedad, empujando la materia, una idea que Albert Einstein postuló en 1917 y que posteriormente desechó. Los descubrimientos de este año sugieren que la mayor parte de la energía del universo está en esta forma, que Einstein llamó la constante cosmológica, o lambda. Dado que la materia y la energía son intercambiables, este enorme reservorio de energía significa que el universo de materia, desde mesas y sillas hasta estrellas y cúmulos de galaxias, puede ser solo la parte menor de la creación.

Adding to the drama of the find, the simplest explanation for the accelerating expansion is a bizarre energy that on large scales counteracts gravity, pushing matter apart, an idea that Albert Einstein posited in 1917 and later rejected. This year's discoveries suggest that most of the energy of the universe is in this form, which Einstein called the cosmological constant, or lambda. Because matter and energy are interchangeable, this huge energy reservoir means that the universe of matter, from tables and chairs to stars and clusters of galaxies, may be but the minor portion of creation.

Estas implicaciones son tan profundas y desconcertantes que los astrónomos de todo el mundo todavía intentan refutar la afirmación, para descubrir cualquier cosa que pudiera crear una falsa impresión de aceleración cósmica. Hasta la fecha, no han tenido éxito, y por lo tanto los físicos se apresuran a explicar el origen de la energía cósmica. El símbolo lambda, λ, vuelve a aparecer en las ecuaciones de las revistas de astronomía y física, y los nuevos resultados han inaugurado una pequeña industria de búsquedas teóricas de posibilidades aún más extrañas para impulsar la expansión.

These implications are so profound and unsettling that astronomers around the world are still trying to disprove the finding, to uncover anything that could create a false impression of cosmic acceleration. To date they have been unsuccessful, and so physicists are rushing to explain the origin of the cosmic energy. The lambda symbol, λ, is once again sprinkled throughout equations in the astronomy and physics journals, and the new results have inaugurated a small industry of theoretical searches for even quirkier possibilities for boosting the expansion.

En 1917, cuando Einstein propuso la constante, él y otros científicos pensaron que el universo era estático, ni en expansión ni en colapso. Introdujo la repulsión cósmica en sus ecuaciones para evitar que el universo colapsara sobre sí mismo por la atracción gravitacional de la materia que contenía.

Back in 1917, when Einstein proposed the constant, he and other scientists thought that the universe was static, neither expanding nor collapsing. He put the cosmic repulsion into his equations to prevent the universe from collapsing on itself from the gravitational pull of the matter inside it.

Pero en 1929, el astrónomo Edwin Hubble miró los cielos y sorprendió al mundo científico de su época al descubrir que el universo, de hecho, se está expandiendo. Nacido en un estado caliente y denso llamado Big Bang, el cosmos se ha comparado con un espectáculo de fuegos artificiales cuyos momentos más brillantes están detrás de él. Como cenizas que se desvanecen en los fuegos artificiales, las galaxias que inicialmente estaban cerca unas de otras, hoy se alejan lentamente, mientras que las que comenzaron un poco más separadas se alejan unas de otras a altas velocidades. Desde nuestro punto de vista en la Vía Láctea, la velocidad a la que cualquier otra galaxia se aleja puede medirse utilizando el "desplazamiento al rojo" de su luz, una caída en la frecuencia y un aumento en la longitud de onda similar a la bajada en el tono del silbato de un tren que se aleja.

But by 1929, astronomer Edwin Hubble had peered into the heavens and startled the scientific world of his day by discovering that the universe is in fact expanding. Born in a hot, dense state called the big bang, the cosmos has been likened to a display of fireworks whose most brilliant moments are behind it. Like fading cinders in the fireworks, galaxies that were initially close to each other are today drifting apart slowly, while those that began slightly further apart are flying away from each other at higher speeds. From our vantage point in the Milky Way, the speed at which any other galaxy is moving away can be clocked using the “redshift” of its light—a drop in frequency and increase in wavelength akin to the dip in pitch of a receding train's whistle.

Pero medir la distancia real de una galaxia es difícil. Hubble lo logró observando el brillo aparente de estrellas variables llamadas Cefeidas, cuyo brillo intrínseco se conoce; estas estrellas pueden usarse así como "velas estándar" para medir la distancia, ya que las Cefeidas más distantes parecen más tenues. Hubble comparó los desplazamientos al rojo con las distancias y descubrió la expansión.

But gauging a galaxy's actual distance is difficult. Hubble managed it by observing the apparent brightness of stars called Cepheid variables, whose intrinsic brightness is known; these stars can thus be used as “standard candles” to measure distance, as more distant Cepheids appear dimmer. Hubble compared the redshifts with the distances and discovered the expansion.

Einstein aceptó el hallazgo de Hubble. Pero razonó que si la expansión era una reliquia de una explosión primordial, la constante cosmológica, que sentía que hacía las ecuaciones poco estéticas, no era necesaria. Retiró la idea y la llamó su "mayor error".

Einstein accepted Hubble's find. But he reasoned that if the expansion was a relic of a primeval explosion, the cosmological constant—which he felt made the equations unaesthetic—wasn't needed. He withdrew the idea and called it his “biggest blunder.”

A medida que los cosmólogos continuaron trabajando con la idea de un universo en expansión, concluyeron que durante los 12 a 15 mil millones de años de vida del universo, la expansión se ralentizaría ligeramente, gracias a la atracción de la gravedad que cada galaxia ejerce sobre todas las demás. Pero detectar tal cambio requiere sondear profundamente en el pasado mirando las estrellas que brillan a miles de millones de años luz de distancia, demasiado lejos para ver las Cefeidas.

As cosmologists continued to work with the notion of an expanding cosmos, they concluded that over the 12- to 15-billion-year life of the universe, the expansion would slow slightly, thanks to the pull of gravity that every galaxy exerts on every other. But spotting such a change requires probing deep into the past by looking at stars glittering billions of light-years away—too far away for Cepheids to be seen

Así, durante los últimos 20 años, los astrónomos han recurrido a un nuevo tipo de vela estándar: el tipo de supernova más brillante, que ocurre de manera casi idéntica cada vez. Pero estas explosiones brillantes y masivas son raras, solo estallan dos o tres en una galaxia espiral típica por milenio. Para encontrar suficientes, los astrónomos toman imágenes electrónicas de grandes extensiones de cielo en una sola noche, capturando decenas de miles de galaxias distantes, y luego vuelven a fotografiar las mismas áreas unas semanas después. Una vez que las imágenes se superponen y restan en una computadora, cualquier nueva supernova resalta y puede observarse hasta que se desvanece.

So for the past 20 years, astronomers have turned to a new kind of standard candle: the brightest kind of supernova, which happens nearly the same way each time. But these bright, massive explosions are rare—only two or three erupt in a typical spiral galaxy per millennium. To find enough of them, astronomers make electronic images of large swaths of sky in a single night, capturing tens of thousands of distant galaxies, and then image the same areas a few weeks later. Once the images are overlaid and subtracted on a computer, any new supernovae leap out and can be observed until they fade away.

Los dos equipos, ambos con miembros en Europa, América Latina, Australia y Estados Unidos, recopilaron sus datos de supernovas con eficiencia creciente durante los últimos años, esperando descubrir cuánto estaba frenando la expansión cósmica la gravedad. A principios de este año, ambos equipos anunciaron que sus expectativas se habían visto frustradas: el relativo brillo tenue de las supernovas mostró que están entre un 10% y un 15% más lejos de lo esperado, incluso en un universo con poca materia, lo que indica que la expansión se ha acelerado durante miles de millones de años. Al final del año, con docenas de supernovas analizadas, publicadas o en prensa, esas conclusiones se mantienen.

The two teams, both of which have members in Europe, Latin America, Australia, and the United States, collected their supernova data with increasing efficiency over the last few years, expecting to find out by how much gravity was slowing cosmic expansion. Early this year, both teams announced that their expectations had been turned upside down: The relative dimness of the supernovae showed that they are 10% to 15% farther out than expected even in a universe with little matter, indicating that the expansion has accelerated over billions of years. At year's end, with dozens of supernovae analyzed, published, or in press, those conclusions stand.

Este hallazgo resucita una misteriosa repulsión que contrarresta la gravedad, con lambda como el candidato más probable. Hubo indicios anteriores, provenientes de teorías de la evolución cósmica y observaciones de la estructura a gran escala del universo, de que el cosmos contiene poca masa y que podría haber una lambda, pero la idea generalmente se consideraba descabellada. Ahora lambda es respetable una vez más, y Einstein tiene razón, aunque por razones que no pudo haber previsto. De hecho, lambda parece ser dominante en el universo: en el modelo teórico más simple, los datos de supernovas implican que el 70% de la energía del universo está en forma de lambda y solo el 30% es materia.

That finding resurrects a mysterious repulsion that counteracts gravity, with lambda as the most likely candidate. There were earlier hints, from theories of cosmic evolution and observations of the large-scale structure of the universe, that the cosmos holds little mass and that there might be a lambda, but the idea was generally considered outlandish. Now lambda is respectable once more, and Einstein is proved right, albeit for reasons he could not have foreseen. In fact lambda appears to be dominant in the universe: In the simplest theoretical picture, the supernova data imply that 70% of the universe's energy is in the form of lambda and only 30% is matter.

Los físicos han interpretado lambda desde entonces como un efecto cuántico-mecánico: que las partículas efímeras que parpadean dentro y fuera de la existencia en el espacio "vacío" proporcionan una fuente de energía que da elasticidad al espacio, empujándolo hacia afuera. Pero hasta ahora, los cálculos sugieren que tal lambda debería ser muchos órdenes de magnitud mayor que lo que han visto los grupos de supernovas. Este enigma ha impulsado una búsqueda de principios de física nuevos, como simetrías en el tejido del espacio, que podrían ayudar a cancelar términos enormes en las ecuaciones. También se han propuesto otros candidatos para esta extraña energía, que van por nombres como quintesencia y materia-X, mientras los físicos compiten por el premio de explicar de qué está hecho la mayor parte del universo. Y debido a que algunas de esas formas de energía pueden cambiar con el tiempo, los cosmólogos se han vuelto menos confiados en declarar el destino del universo dentro de cientos de miles de millones de años.

Physicists have since interpreted lambda as a quantum-mechanical effect: that the evanescent particles that flicker in and out of existence in “empty” space provide a well of energy that gives space its springiness, shoving it apart. But so far, calculations suggest that such a lambda should be many orders of magnitude larger than the supernova groups have seen. That puzzle has launched a search for new physics principles, such as symmetries in the fabric of space, that might help cancel out huge terms in the equations. Other candidates for this strange energy, which go by names like quintessence and X-matter, have also been put forth, as physicists vie for the prize of explaining what most of the universe is made of. And because some of those forms of energy may change over time, cosmologists have become less confident about declaring the fate of the universe hundreds of billions of years hence.

De hecho, en este punto, la constante cosmológica permanece en el reino de la teoría; nadie sabe aún la naturaleza precisa de la energía que hace que el universo se aleje cada vez más rápido. Los astrónomos continúan recopilando datos y buscando cualquier efecto distinto de la aceleración que pueda explicar sus hallazgos. Pero a pesar de sus esfuerzos, no han encontrado ninguna razón para dudar de su trabajo. Aunque la naturaleza del universo fue una vez principalmente el dominio de los filósofos, en 1998 parece que la cosmología se basa en datos, ya que las visiones de supernovas distantes revelaron la verdadera naturaleza, y quizás el futuro, del cosmos. Científicos y filósofos por igual lidiarán con las implicaciones durante años.

Indeed, at this point the cosmological constant remains in the realm of theory; no one yet knows the precise nature of the energy causing the universe to fly apart ever faster. Astronomers continue to gather data and to search for any effect other than acceleration that could explain their findings. But despite their efforts, they have found no reason to doubt their work. Although the nature of the universe was once chiefly the realm of philosophers, in 1998 it seems that cosmology is grounded in data, as visions of distant supernovae revealed the true nature—and perhaps the future—of the cosmos. Scientists and philosophers both will be grappling with the implications for years to come.

• James Glanz