E se a Terra está dentro dunha burbulla sen carga? Esta proposta tenta explicar un dos maiores misterios cosmolóxicos

Concepto dunha galaxia dentro dunha burbulla / Fotocomposición de Rodrigo Meade/WIRED en Español

Astrónomos de todas partes do mundo reuníronse en Durham, Inglaterra, para debater unha nova proposta que podería explicar a discrepancia entre as diferentes lecturas da velocidade de expansión do universo: e se a Vía Láctea, incluída a Terra, atópase dentro dunha enorme burbulla sen carga que distorsiona a visión que temos do cosmos?

O modelo parte da idea de que, aínda que o universo a gran escala é uniforme en todas direccións, existen rexións con densidades moi distintas. As zonas menos densas funcionan como burbullas, como aqueles espazos baleiros que quedan nun pan tras enfornalo, cando as burbullas de aire expándense.

No universo, ditas burbullas teñen menos materia en comparación a outras zonas, mentres que ao redor delas acumúlase o que debería estar dentro. As galaxias dentro da burbulla de baixa densidade afástanse entre si máis rápido do que deberían porque están a ser atraídas gravitacionalmente pola masa extra dos bordos, coma se tivesen un impulso .

Hai algúns astrónomos que cren que ese hipotético escenario está a ocorrer ao redor de nós. Iso explicaría por que, cando se observa o universo en escalas grandes, atópase que se expande a un ritmo duns 242,000 quilómetros por hora por megaparsec (un megaparsec é un valor aproximado a 3.26 millóns de anos luz), segundo observacións do fondo cósmico de microondas. En cambio, as medicións baseadas en obxectos próximos, como supernovas ou cefeidas, dan un valor de ao redor de 263,000 quilómetros por hora por megaparsec. Esta discrepancia aínda non se resolveu por completo e é coñecida como a tensión de Hubble.

Para que o modelo do baleiro local encaixe coas observacións, sería necesario que o Sistema Solar estea próximo ao centro dunha burbulla de radio aproximado de mil millóns de anos luz, cunha densidade de materia un 20% inferior á media cósmica.

Representación do modelo da burbulla de baixa densidade ou o escenario do vacío local, onde estaría a Terra / Kroupa/Universidad de Bonn

“Unha posible solución a esta inconsistencia (a tensión de Hubble) é que a nosa galaxia está preto do centro dun gran baleiro local. A materia está a ser arrastrada pola gravidade cara ao exterior de maior densidade do baleiro (fóra da burbulla), o que levaría a que o baleiro se volvese máis baleiro co tempo”, contou o doutor Indranil Banik, da Universidade de Portsmouth, coautor do artigo orixinal publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en novembro de 2023.

“A medida que a burbulla se baleira, a velocidade dos obxectos que se afastan de nós sería maior que se o baleiro non estivese alí. Por tanto, isto dá a aparencia dunha taxa de expansión local máis rápida. Unha solución local como un baleiro local é unha forma prometedora de resolver o problema", agregou.

O traballo de Banik e o seu equipo baséase en dúas décadas de medicións das oscilacións acústicas de barións (BAO). As BAO son complexas de explicar, pero basta dicir que son "pegadas" ou “marcas” de distribución galáctica deixadas por ondas de presión no universo primixenio. Non se ven á primeira ollada. Son patróns estatísticos que aparecen cando se mapean as galaxias. Os cosmólogos suxiren pensar nelas como xigantescos e sutís centros rodeados por esferas concéntricas conformadas por incontables galaxias, produto de fenómenos físicos primixenios.

“Ao considerar todas as medicións de BAO dispoñibles nos últimos 20 anos, demostramos que un modelo sen carga é aproximadamente 100 millóns de veces máis probable que un modelo sen baleiro con parámetros deseñados para adaptarse ás observacións do CMB tomadas polo satélite Planck”, contou Banik.

O escenario da burbulla é controversial porque non encaixa co actual modelo estándar da cosmoloxía. En particular, contradí o principio de homoxeneidade, que di que a densidade media da materia é a mesma en todas as rexións. As burbullas “baleiras” resultan demasiado grandes como para ser ignoradas.

Os científicos a cargo din que o seu modelo e os respectivos cálculos predín con gran precisión a existencia destas burbullas onde a Terra podería atoparse. Os astrónomos que acudiron á reunión nacional de astronomía da Real Sociedade Astronómica debaterán as implicacións do caso.

FONTE: Jorge Garay/es.wired.com