La cosmología tiene un gran problema. Se conoce como tensión del Hubble y sugiere que el universo cercano se está expandiendo más rápido que el universo distante y primitivo nos está diciendo. Algo no encaja. Ahora, un estudio inquietante ofrece una solución.

El gran problema de la cosmología. Hubble Tension es uno de los mejores dolores de cabeza de la física moderna. Por un lado, tenemos las medidas del fondo de microondas cósmico (CMB), la luz más antigua del universo. Al aplicar el modelo cosmológico estándar (LBDACDM), estas observaciones muestran una constante de Hubble de 67.4 km/s/mpc.

Por otro lado, cuando la expansión del universo se mide utilizando objetos cercanos, como velas estándar (un tipo de supernova), se obtiene un valor significativamente mayor: aproximadamente 73 km/s/mpc. Esta diferencia, que los datos más recientes colocan en una tensión de más de 5Sigma (un nivel que en la física de partículas se considera un descubrimiento), se niega a desaparecer.

Una explicación inquietante. Un nuevo estudio Prepublicado en arxiv propone una solución tan elegante como deprimente. Que la discrepancia no está en nuestras medidas, sino en nuestra ubicación.

Según los cosmólogos de 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 20% menor que el promedio 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 KBC vacío (Keenan-Barger-Cowie, en honor a los astrónomos que propusieron la idea basada en el recuento de galaxias). Si nuestra galaxia, la Vía Láctea, estuviera en una región con menos cuestión de lo normal, la gravedad de las áreas más densas y densas «tiraba».

Este efecto, agregado 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 del Hubble se convertiría en un fenómeno local, sin la necesidad de revolucionar todo el modelo cosmológico.

El sonido del Big Bang como prueba. Lo que contribuye el nuevo estudio de Banik y Kalaitzidis es una prueba mucho más fundamental basada en oscilaciones acústicas barionicas. Aunque los llamamos «el sonido del Big Bang», no son ondas sólidas que podemos escuchar. Son los rastros que dejaron las ondas de presión que se extienden a través del plasma superdenso del universo primitivo.

Estas olas fueron «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 aproximadamente 500 millones de años luz de duración, 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 el otro, el modelo que incluye el KBC vacío. Los resultados, presentados en la reunión nacional de astronomía 2025 de la Royal de la Sociedad Astronómica, son contundentes.

Según el análisis estadístico del estudio, el modelo con un vacío local se ajusta a los datos de una manera espectacularmente mejor. Mientras que el modelo estándar tiene un voltaje de 3.3sigma con observaciones, los modelos de vacío lo reducen a solo 1.1sigma —1.4sigma.

Tranquilamente. Los investigadores consideran «demostrar» que Un modelo de vacío es aproximadamente 100 millones de veces más probable que un modelo sin vacío. Sin embargo, es un estudio preliminar, que aún no ha pasado por la revisión de pares.

Estudios anteriores establecen límites muy estrictos a la existencia de un vacío tan influyente, concluyendo que no es suficiente explicar toda la tensión del Hubble. También proponen la energía oscura temprana como una solución. Pero el trabajo de Banik ofrece una de las pruebas más fuertes hasta la fecha que la tierra podría estar en una región muy solitaria del universo.

Imagen | Greg Rakozy (Unsplash)

En | El telescopio James Webb y Hubble coinciden en la expansión del universo. Y la física no explica por qué