Dos puntos en la superficie de un globo aerostático: eso es todo lo que tienes como referencia cuando intentas entender cómo se infla. Más o menos así reconstruyen los cosmólogos la historia de la expansión del universo. Solo que en lugar de puntos, ellos tienen ondas gravitacionales procedentes de la fusión de objetos superdensos: estrellas de neutrones y agujeros negros. Estos eventos se denominan «sirenas estándar», por analogía con un sonido cuyo volumen indica con precisión la distancia a la fuente.
Los autores del nuevo trabajo tomaron los futuros catálogos de dos detectores gigantes —el espacial LISA y el terrestre ET— y les aplicaron procesos gaussianos. Esta herramienta matemática no impone una forma rígida a la curva de expansión, sino que deja que los datos hablen por sí mismos. Este enfoque ayudó a reconstruir no solo las distancias a galaxias lejanas, sino también indicadores clave: el parámetro de Hubble (la velocidad de expansión), el parámetro de desaceleración y la «ecuación de estado» completa de la energía oscura.
Pero la gran sorpresa es que simplemente medir distancias no basta. Si solo miras la gráfica «distancia – corrimiento al rojo», la mayoría de los modelos cosmológicos rivales (incluidas las teorías con materia oscura interactuante o energía oscura temprana) se funden en una banda indistinguible. Para separarlos, hay que tomar derivadas, es decir, observar cómo cambia rápidamente la velocidad de expansión. Y aquí aparecen «ventanas de transparencia» concretas: para ET, el corrimiento al rojo es de aproximadamente 1.7 (cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual), y para LISA, de aproximadamente 2.7 (tres veces más joven). Es precisamente en estos rangos donde las futuras observaciones darán la respuesta más clara sobre cuál de los modelos se acerca más a la verdad.
Este enfoque recuerda al trabajo de un médico que no solo mide la temperatura del paciente, sino que observa sus saltos en ciertas horas. Los autores han creado una herramienta que indica con precisión en qué «horas» y a qué síntomas hay que prestar atención para diagnosticar el universo.
Las sirenas estándar reciben su nombre en honor a las sirenas de alarma, dispositivos cuyo volumen depende estrictamente de la distancia. En cosmología, el papel del volumen lo desempeña la amplitud de la onda gravitacional, que disminuye en proporción inversa a la distancia.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, la señal de una civilización extraterrestre estaba oculta en la modulación de las ondas gravitacionales, de manera similar a como en la realidad los científicos extraen de ellas la historia del universo.