Las galaxias se alinean: cómo se mide la expansión del universo exprés

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En el universo primigenio, cuando tenía apenas unos cientos de miles de años, la materia aún no se había agrupado en estrellas y galaxias, sino que era un caldo caliente de partículas y luz. Por ese caldo corrían ondas sonoras: condensaciones y rarefacciones, como los círculos en el agua al lanzar una piedra. Tras 380 mil años, el universo se enfrió lo suficiente como para que la luz se separara de la materia, y las ondas se «congelaron»: en sus crestas, las galaxias nacían con una frecuencia ligeramente mayor. Así quedó una huella en la distribución de las galaxias: una escala característica que los astrónomos llaman oscilaciones acústicas bariónicas (BAO). Es como si en una hoja gigante, miles de millones de puntos-galaxias formaran una regla apenas perceptible, con marcas cada 490 millones de años luz.

Normalmente, esta regla se busca comparando las distancias entre pares de galaxias: cuántos pares hay a una u otra separación. Pero los pares también pueden unirse en tríos, lo que se denomina función de correlación de tres puntos. Esta es más sensible a la forma de las estructuras: es como si no solo contaras las distancias entre las casas de una ciudad, sino que analizaras si los tríos de casas forman triángulos iguales. Los científicos de la colaboración DESI han encontrado por primera vez la señal de las BAO en tríos de galaxias, utilizando datos de 2,1 millones de galaxias rojas luminosas (son galaxias viejas y masivas que se ven bien a grandes distancias).

En el nuevo trabajo, la señal de las BAO en tríos de galaxias se ha detectado con una confianza de 8,1 sigma (esto es muy fiable; la probabilidad de que sea una coincidencia es insignificante). La distancia medida a las galaxias en un corrimiento al rojo de 0,68 (es decir, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual) fue de 15,88 ± 0,27 en unidades del «horizonte sónico», que es precisamente el tamaño de las ondas congeladas. Esto implica una precisión del 1,7 %. El resultado concuerda perfectamente con las mediciones anteriores basadas en pares de galaxias, lo que refuerza la confianza en el método.

El nuevo método para medir distancias en el universo es como añadir otra regla a las ya existentes. Cuantas más reglas independientes tengamos, con mayor precisión podremos comprobar cómo se expande el universo y si la energía oscura cambia con el tiempo. En el futuro, cuando DESI acumule aún más datos, las correlaciones de tres puntos permitirán afinar la historia del cosmos con una precisión sin precedentes.