La cosmología moderna se enfrenta a uno de sus mayores enigmas: medir con precisión la velocidad a la que se expande el universo. Aunque parezca una pregunta sencilla, las respuestas obtenidas por distintos métodos no coinciden. Este desacuerdo, conocido como tensión de Hubble, lleva años desconcertando a los científicos.
Ahora, un nuevo estudio propone una vía completamente distinta para abordar el problema: aprovechar las ondas gravitacionales generadas por fusiones de agujeros negros para medir la expansión del cosmos de forma independiente.
El desacuerdo que inquieta a la cosmología
La constante de Hubble, conocida como H₀, describe cuánto se expanden las distancias entre galaxias con el paso del tiempo. Este valor es crucial porque permite reconstruir la historia del universo, estimar su edad y comprobar si los modelos cosmológicos actuales funcionan correctamente. El problema es que los números no cuadran.
Los métodos que estudian el universo temprano —especialmente el fondo cósmico de microondas, la radiación fósil del Big Bang— indican que el universo se expande a unos 67 o 68 kilómetros por segundo por megapársec.
Sin embargo, las observaciones del universo cercano, basadas en supernovas de tipo Ia y galaxias, sugieren una expansión más rápida: 72 a 74 km/s/Mpc. La diferencia es pequeña, pero persistente. Y si no se debe a errores experimentales, podría significar que nuestros modelos del universo están incompletos.
Las ondas gravitacionales como 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 —sobre todo las de agujeros negros— no emiten luz detectable, lo que dificulta medir ese corrimiento al rojo.
Escuchar el fondo gravitacional del universo
El 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.
