Las ondas gravitacionales son una de las muestras más impresionantes de la naturaleza, funcionando como un eco de eventos cataclísmicos en el universo. Un nuevo estudio ha sugerido que estas ondas, generadas por la fusión de agujeros negros distantes, pueden ser útiles para medir la tasa de expansión del universo.
Una expansión acelerada
Desde finales de la década de 1990, los astrónomos han determinado que no solo el universo se está expandiendo, sino que lo hace a un ritmo cada vez más acelerado, un fenómeno que ha sido denominado energía oscura. Pero lo que resulta intrigante es que existen diferencias en las mediciones sobre esta expansión, alcanzando cifras distintas cuando se utilizan diferentes métodos.
Las observaciones actuales indican que la velocidad de expansión es de aproximadamente 73 ± 1 kilómetros por segundo por megaparsec, en comparación con un valor de 67,5 ± 0,5 km/s por megaparsec obtenido a través de métodos anteriores. Esta discrepancia ha llevado a los científicos a buscar un medio alternativo de corroborar estas tasas, y aquí es donde entran las ondas gravitacionales.
Las dos visiones del cosmos
Las dos principales técnicas utilizadas para medir la expansión son:
1. El método de tiempos tardíos, que analiza la velocidad de las galaxias y su distancia, y
2. El método de tiempos tempranos, que estudia la luz residual de la Big Bang, conocido como el fondo cósmico de microondas.
El nuevo enfoque
El nuevo estudio propone utilizar las ondas gravitacionales para esclarecer esta discrepancia. Al observar cómo estas ondas se comportan al pasar cerca de cuerpos masivos, como galaxias, se pueden medir las variaciones causadas por la lente gravitacional, un fenómeno predicho por Einstein. Cuando una onda gravitacional pasa junto a un objeto masivo, su trayectoria se curva, parecido a cómo la luz se comporta en estos casos, creando un efecto de distracción.
Se espera que puedan detectarse patrones que indiquen la relación de estos eventos con la >constante de Hubble<. Una mayor tasa de expansión podría llevar a un mayor número de eventos de fusión de agujeros negros que se pueden observar a través de estas lentes gravitacionales.
Las implicaciones observacionales
Una de las ventajas de esta técnica es que las ondas gravitacionales no sufren las mismas interferencias que la luz, que puede ser atenuada o alterada al atravesar nubes de polvo y gas en el espacio. Así, los científicos podrían tener acceso a fenómenos del universo mucho más antiguos que lo que permitirían las observaciones basadas en luz.
Una futura base de datos de ondas gravitacionales
Los científicos todavía están en la búsqueda del efecto de lente gravitacional en las ondas gravitacionales provenientes de fusiones de agujeros negros. Sin embargo, a medida que se mejoren los detectores, como los avanzados instrumentos de LIGO y la próxima misión de espacio, LISA, se crearán bases de datos más completas que potencialmente permitirán correlacionar eventos de diferentes épocas del universo.
Además, como los detectores continúan evolucionando, se espera que los astrónomos puedan construir una base de datos robusta de eventos de ondas gravitacionales, lo que equivale a estudiar las galaxias a diferentes distancias a través de la lente gravitacional.
