La cosmología tiene un problema enorme. Se conoce como tensión de Hubble y sugiere que el universo cercano se está expandiendo más rápido de lo que el universo lejano y primitivo nos está diciendo. Algo no cuadra. Ahora, un inquietante estudio ofrece una solución.
El gran problema de la cosmología. La tensión de Hubble es uno de los mayores quebraderos de cabeza de la física moderna. Por un lado, tenemos las mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB), la luz más antigua del universo. Al aplicar el modelo cosmológico estándar (LambdaCDM), estas observaciones arrojan una constante de Hubble de 67,4 km/s/Mpc.
Por otro lado, cuando se mide la expansión del universo usando objetos cercanos como las candelas estándar (un tipo de supernova), se obtiene un valor significativamente mayor: unos 73 km/s/Mpc. Esta diferencia, que los datos más recientes sitúan en una tensión de más de 5sigma (un nivel que en física de partículas se considera un descubrimiento), se niega a desaparecer.
Una inquietante explicación. Un nuevo estudio prepublicado en arXiv propone una solución tan elegante como deprimente. Que la discrepancia no está en nuestras mediciones, sino en nuestra ubicación.
Según los cosmólogos Indranil Banik y Vasileios Kalaitzidis, podríamos estar viviendo en el centro de un gigantesco vacío cósmico, una «burbuja» de 2.000 millones de años luz de diámetro con una densidad un 20% inferior a la media universal. La prueba, afirman, está en el «sonido del Big Bang».
Un vacío local. La idea del vacío local no es nueva: se conoce como el vacío KBC (Keenan-Barger-Cowie, en honor a los astrónomos que propusieron la idea basándose en el recuento de galaxias). Si nuestra galaxia, la Vía Láctea, estuviera en una región con menos materia de lo normal, la gravedad de las zonas circundantes, más densas, nos «tiraría» hacia afuera.
Este efecto, sumado a la expansión general del universo, haría que las galaxias cercanas se alejaran de nosotros más rápido de lo normal. «Esto daría la apariencia de una tasa de expansión local más rápida», explica Indranil Banik, de la nueva investigación. El problema de la tensión de Hubble se convertiría así en un fenómeno local, sin necesidad de revolucionar todo el modelo cosmológico.
El sonido del Big Bang como prueba. Lo que aporta el nuevo estudio de Banik y Kalaitzidis es una prueba mucho más fundamental basada en las oscilaciones acústicas bariónicas. Aunque las llamamos «el sonido del Big Bang», no son ondas sonoras que podamos escuchar. Son las huellas que dejaron las ondas de presión que se propagaron por el plasma superdenso del universo primitivo.
Estas ondas quedaron «congeladas» unos 380.000 años después del Big Bang y crearon un patrón característico en la distribución de la materia. Este patrón funciona como una regla cósmica de unos 500 millones de años luz de longitud, que los astrónomos usan para medir la expansión del universo a diferentes épocas.
Los resultados. El equipo analizó 20 años de mediciones y las comparó con dos escenarios: por un lado, el modelo estándar homogéneo, sin vacío; y por otro, el modelo que incluye el vacío KBC. Los resultados, presentados en la Reunión Nacional de Astronomía 2025 de la Royal Astronomical Society, son contundentes.
Según el análisis estadístico del estudio, el modelo con un vacío local se ajusta a los datos de una forma espectacularmente mejor. Mientras que el modelo estándar presenta una tensión de 3.3sigma con las observaciones, los modelos de vacío la reducen a solo 1.1sigma−1.4sigma.
Con calma. Los investigadores consideran «demostrado» que un modelo de vacío es unos 100 millones de veces más probable que un modelo sin vacío. Sin embargo, se trata de un estudio preliminar, que aún no ha pasado por la revisión de pares.
Estudios anteriores ponían límites muy estrictos a la existencia de un vacío tan influyente, concluyendo que no es suficiente para explicar toda la tensión de Hubble. También proponen la energía oscura temprana como solución. Pero el trabajo de Banik ofrece una de las pruebas más sólidas hasta la fecha de que la Tierra podría estar en una región muy solitaria del universo.
Imagen | Greg Rakozy (Unsplash)
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La noticia
Unos astrónomos analizaron el «sonido del Big Bang». Ahora creen que la Tierra está en un vacío de 2.000 millones de años luz
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Xataka
por
Matías S. Zavia
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