El murmullo gravitacional del universo podría resolver el mayor enigma de la cosmología moderna

En la vastedad del cosmos, un susurro casi imperceptible ha estado resonando desde hace miles de millones de años. No es un sonido audible, sino una señal sutil que viaja a través del espacio-tiempo: el fondo de ondas gravitacionales. Este murmullo cósmico, generado por millones de fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones demasiado débiles o lejanas para detectarse individualmente, podría ser la clave para resolver uno de los misterios más persistentes de la cosmología moderna: la tensión de Hubble.

El enigma que mantiene en vilo a los científicos

La cosmología moderna se enfrenta a un desafío aparentemente simple pero profundamente complejo: medir con precisión la velocidad a la que se expande el universo. Esta medición, representada por la constante de Hubble (H₀), es fundamental para entender la historia cósmica, estimar la edad del universo y validar los modelos cosmológicos actuales.

Sin embargo, los métodos utilizados para calcular esta constante no coinciden. Las observaciones del universo temprano, basadas en el fondo cósmico de microondas (la radiación fósil del Big Bang), sugieren una expansión de aproximadamente 67-68 kilómetros por segundo por megaparsec. En contraste, las mediciones del universo cercano, utilizando supernovas de tipo Ia y galaxias, indican una expansión más rápida: 72-74 km/s/Mpc.

Esta discrepancia, conocida como la tensión de Hubble, ha desconcertado a los científicos durante años. Si no se debe a errores experimentales, podría significar que nuestros modelos del universo están incompletos o que existe alguna forma de energía o física desconocida que está acelerando la expansión cósmica.

Las ondas gravitacionales: nuevas «reglas cósmicas»

Las ondas gravitacionales, ondulaciones del espacio-tiempo detectadas por los observatorios LIGO, Virgo y KAGRA, ofrecen una forma novedosa de medir distancias cósmicas. Cuando dos agujeros negros o estrellas de neutrones chocan, producen una señal gravitacional cuya amplitud permite calcular directamente la distancia al evento. Por eso los astrofísicos las llaman «sirenas estándar», en analogía con las «candelas estándar» utilizadas en astronomía tradicional.

Si además se conoce el corrimiento al rojo de la galaxia donde ocurrió la colisión, se puede calcular la constante de Hubble. El problema es que muchas fusiones, especialmente las de agujeros negros, no emiten luz detectable, lo que dificulta medir ese corrimiento al rojo.

Escuchar el fondo gravitacional del universo

Un nuevo estudio publicado en Physical Review Letters propone ir más allá de los eventos individuales. Los investigadores sugieren analizar el fondo de ondas gravitacionales, una señal difusa generada por millones de fusiones demasiado débiles o lejanas para detectarse de forma individual. Este fondo puede imaginarse como un murmullo gravitacional colectivo producido a lo largo de la historia cósmica.

Según el estudio, la intensidad de ese fondo depende directamente del número total de fusiones ocurridas y del volumen del universo. Y ese volumen, a su vez, está ligado a la velocidad de expansión del cosmos. En otras palabras: la intensidad del fondo gravitacional podría revelar el valor real de la constante de Hubble.

Una pista prometedora, aunque aún preliminar

Para poner a prueba la idea, los investigadores analizaron datos de las tres primeras campañas de observación de LIGO-Virgo-KAGRA. Aunque el fondo gravitacional todavía no se ha detectado directamente, los límites actuales sobre su intensidad ya permiten refinar las estimaciones de H₀.

El resultado no resuelve todavía la tensión de Hubble, pero demuestra que esta técnica podría aportar una medición independiente clave. Si los detectores de ondas gravitacionales continúan mejorando su sensibilidad —algo que se espera en la próxima década— ese murmullo cósmico podría convertirse en una nueva herramienta para descifrar cómo evoluciona el universo.

Y quizá, finalmente, ayudar a resolver uno de los misterios más persistentes de la cosmología moderna.

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