Los agujeros negros «pesan» la velocidad de expansión del universo ⚡ экспресс
La precisión de las restricciones cosmológicas de las sirenas espectrales por ondas gravitacionales depende críticamente de la exhaustividad en la descripción de la distribución de masas (DM) de los agujeros negros binarios (BBH). Se analizaron 137 eventos BBH del catálogo GWTC-4.0 con un nuevo método semiparamétrico basado en splines B, que posiciona adaptativamente nodos alrededor de las estructuras más informativas de la DM, manteniendo una dimensionalidad moderada del espacio de parámetros. Los modelos flexibles distinguen tres picos marcados en ~10, 18 y 33 M⊙ y son estadísticamente preferibles a los modelos paramétricos estándar (factor de Bayes de hasta 226). Dado que estas características se correlacionan con H0, el modelo semiparamétrico mejora la precisión de H0 entre un 12% y un 21% (según las suposiciones a priori) en comparación con los paramétricos, llevando a H0 = 57.8+21.9−20.6 km/s/Mpc en el mejor caso. Los resultados muestran que considerar toda la complejidad de la distribución de masas de los BBH es necesario para explotar el potencial cosmológico de las sirenas espectrales conforme crecen los catálogos de ondas gravitacionales.
Cada fusión de agujeros negros genera ondas gravitacionales —ondulaciones en el tejido del universo—, predichas por Einstein y detectadas por primera vez gracias a la contribución clave de Kip Thorne. Como golpes en una campana gigante, llevan información sobre la masa: la mayoría de las colisiones se agrupan alrededor de tres valores —10, 18 y 33 masas solares.
La expansión del universo, descubierta por Edwin Hubble, estira ese tañido, bajando los tonos. Al medir el desplazamiento en 137 señales, los científicos calcularon la tasa de expansión: aproximadamente 58 kilómetros por segundo por cada 3 millones de años luz (megapársec), con una precisión un 21% superior a los métodos anteriores. La gran sorpresa: los agujeros negros de 33 soles, que antes eran una excepción, ahora marcan una nota fuerte en la orquesta. Cuantas más fusiones registremos, más limpio sonará el diapasón cósmico y, en el futuro, quizás nos permita escuchar incluso el susurro de la energía oscura.
🎯 El pico más ligero —10 masas solares— nace del colapso de una estrella normal. Los agujeros negros de 33 soles se consideraban una rareza, pero ahora se encuentran cada vez más, y son ellos los que marcan una nota poderosa en la sinfonía de las fusiones.