La reciente «tensión de Hubble» en cosmología, caracterizada por mediciones contradictorias de la tasa de expansión del universo, ha generado un amplio debate entre los científicos. Esta situación pone en tela de juicio el modelo cosmológico estándar. Una nueva teoría propone que la existencia de un vacío subdenso gigante podría explicar tales discrepancias, desafiando así las nociones tradicionales sobre la distribución de la materia en el universo.
Uno de los mayores enigmas en cosmología es la velocidad de expansión del universo. Según el modelo estándar de cosmología, también conocido como Materia Oscura Fría Lambda (ΛCDM), esta expansión se predice a partir de observaciones detalladas de la **radiación de fondo cósmica de microondas (CMB)**, que se originó justo después del Big Bang.
Concepción artística del Vacío Gigante y los filamentos que lo rodean. Crédito: Pablo Carlos Budassi
El fenómeno de la expansión del universo comporta que las galaxias se alejan unas de otras; cuanto más lejos están, más rápido se desplazan. Este comportamiento se rige por la constante de Hubble, aproximadamente 70 km/s por megaparsec. Esto implica que una galaxia a un millón de años luz de distancia.«gana» alrededor de 50,000 millas por hora.
Sin embargo, las mediciones recientes han cuestionado el valor de esta constante. Cuando se mide la tasa de expansión utilizando galaxias cercanas y supernovas, el valor calculado es aproximadamente un 10% más alto que el predicho según el CMB, lo que resulta en lo que se ha dado en llamar el «Voltaje del Hubble».
En nuestra nueva investigación, proponemos que vivimos en un vacío gigante en el espacio, un área con densidad inferior a la media del universo. Esta situación podría inflar las mediciones locales debido a las salidas de material del vacío. En este escenario, las regiones densas que rodean el vacío ejercen una atracción gravitacional mayor que la materia de menor densidad dentro del mismo.
Mapa de calor de las fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas (CMB). Crédito: Equipo científico NASA / WMAP
Un vacío de tal tamaño, que abarca un radio de aproximadamente mil millones de años luz y que tiene una densidad alrededor de un 20% inferior al promedio, resulta inesperado e incluso controvertido desde la perspectiva del modelo estándar. Sin embargo, al contabilizar el número de galaxias en distintas regiones, los investigadores han sugerido que, efectivamente, estamos localizados dentro de un vacío local.
Cambiar las leyes de la gravedad
Este modelo plantea la necesidad de reconsiderar la gravedad de Einstein. Se están comparando diversas observaciones cosmológicas bajo la premisa de que habitamos en un gran vacío, que se origina de una pequeña fluctuación de densidad del universo primitivo. Un enfoque alternativo, conocido como Dinámica Newtoniana Modificada (MOND), podría explicar las anomalías observadas en la rotación de las galaxias. Este modelo sugiere que las leyes de Newton podrían fallar en ciertas condiciones.
En conclusión, los datos recientes refuerzan la idea de que la velocidad de la expansión del universo podría variar dependiendo de nuestra ubicación, sugiriendo así que la estructura del universo opera a un ritmo distintivo en comparación con lo que nuestro modelo cosmológico estándar anticipa.
Toda esta investigación abre el debate sobre la posibilidad de nuevas leyes o modificaciones a la gravedad que podrían cambiar nuestra comprensión del universo y su expansión.
