La tasa de expansión del universo ha sido objeto de intensos debates entre cosmólogos, generando una incertidumbre conocida como la «tensión de Hubble», dado que diferentes métodos de medición han arrojado valores contradictorios para la constante de Hubble-Lemaitre.
Ahora, investigadores de las Universidades de Bonn y St. Andrews plantearon una solución innovadora a este enigma al proponer una teoría alternativa de la gravedad. El estudio fue publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
La constante de Hubble
Los análisis iniciales realizados por Edwin Hubble revelaron que las galaxias se alejan unas de otras a velocidades proporcionales a sus respectivas distancias. La constante de Hubble-Lemaitre es esencial en esta cuantificación de la tasa de expansión del universo.
Datos de regiones remotas del universo sugieren una velocidad de aproximadamente 244.000 kilómetros por hora por megaparsec. Sin embargo, mediciones más cercanas, como las obtenidas a partir de supernovas de tipo 1a, apuntan a una velocidad cercana a los 264.000 kilómetros por hora por megaparsec.
La discrepancia resultante implica que el universo parece estar expandiéndose a una velocidad mayor en nuestra vecindad que en el panorama general, lo cual contradice el entendimiento cosmológico actual.
Una observación reciente ha ofrecido una posible explicación al señalar que la Tierra podría estar ubicada en una región espacial con una densidad de materia relativamente baja, análoga a una burbuja de aire en un pastel.
Esta mayor densidad de materia alrededor de la «burbuja» ejerce fuerzas gravitacionales, impulsando a las galaxias hacia los límites de la región. Esta interacción global da la impresión de que las galaxias se alejan de nosotros a una velocidad mayor.
MOND
Los descubrimientos de otro equipo de investigación respaldan esta noción al medir la velocidad promedio de galaxias situadas a 600 millones de años luz. Sorprendentemente, encontraron que estas galaxias se desplazan cuatro veces más rápido de lo previsto por el modelo cosmológico convencional.
Esto desafía la idea de una distribución uniforme de la materia en el espacio y plantea interrogantes sobre las fuerzas impulsoras detrás de esta alta velocidad. Mientras el modelo estándar se basa en la teoría gravitacional de Einstein, este estudio sugiere una posible variación en el comportamiento gravitacional.
Los autores emplearon una versión modificada de la teoría de la gravedad conocida como «Dinámica Newtoniana Modificada» (MOND por sus siglas en inglés). Aunque MOND se considera aún una teoría externa, predice bastante bien la existencia de subdensidades o «burbujas».
Utilizando MOND en sus simulaciones, los investigadores descubrieron que si la gravedad se comporta según lo previsto, la tensión de Hubble desaparece. Sólo habría una constante para la expansión del universo y las desviaciones observadas serían el resultado de irregularidades en la distribución de la materia.
Es importante mencionar que MOND también enfrenta desafíos significativos, pero resulta valioso su uso para desentrañar las deficiencias presentes en nuestra actual comprensión del Universo.