Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI), en colaboración con la Pontificia Universidad Católica de Chile, desarrolló un innovador modelo experimental que permite simular el comportamiento de la energía oscura en el Universo utilizando ondas de choque en plasma.
El estudio, liderado por el físico Felipe Asenjo y publicado en una revista del portafolio de Nature, presenta un experimento inédito que replica, a escala de laboratorio, la dinámica de expansión del Universo.
La investigación fue financiada a través de distintos proyectos Fondecyt y contó también con la participación de los investigadores Felipe Veloso y Julio Valenzuela, del Instituto de Física de la Universidad Católica.
El experimento consistió en generar ondas de choque cilíndricas en plasma mediante ablación de aluminio con láseres. Estas ondas, al expandirse, reproducen de forma análoga la dinámica descrita por las ecuaciones de la relatividad general, específicamente aquellas que modelan la expansión del Universo.
“La expansión medida de estas ondas de choque resulta equivalente al modelo cosmológico estándar, que establece que el Universo se expande de manera acelerada debido a la energía oscura. Nuestro experimento logró simular este comportamiento en condiciones de laboratorio”, explicó Asenjo.
Este hallazgo es particularmente relevante, ya que la energía oscura sigue siendo uno de los mayores enigmas de la física moderna. A través de este modelo análogo, los científicos logran avanzar en su comprensión desde un enfoque experimental, algo poco común en cosmología debido a las enormes escalas involucradas.
Además, el estudio constituye el primer experimento clásico que logra simular la evolución del Universo mediante ondas de choque en plasma generadas por láser, abriendo nuevas posibilidades para explorar fenómenos cosmológicos complejos.
“A futuro, esperamos estudiar distintas configuraciones de ondas de choque para simular diversos escenarios cosmológicos y tipos de universos”, concluyó el académico.
El artículo científico plantea que los experimentos análogos —es decir, aquellos que recrean fenómenos del Universo en laboratorio— son clave para abordar los desafíos actuales de la cosmología.
En este caso, los investigadores demostraron que una onda de choque en plasma, generada por láser y con geometría anular, puede comportarse de forma equivalente a un Universo compuesto por distintos “ingredientes” cosmológicos (radiación, materia y energía oscura).
Entre los principales hallazgos se destacan la evolución de estas ondas reproduce distintos modelos cosmológicos, incluyendo aquellos con energía oscura (modelo wCDM); la dinámica de ciertas estructuras dentro del experimento sigue una ley similar a la expansión de Hubble y las perturbaciones observadas en las ondas actúan como análogos de perturbaciones gravitacionales en el Universo real.
En términos simples, el estudio demuestra que es posible “simular el Universo” en laboratorio utilizando plasma, lo que abre una nueva vía experimental para estudiar fenómenos como la energía oscura o incluso ondas gravitacionales.
DOI https://www.nature.com/articles/s42005-026-02570-2
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