La expansión del universo amplificó las ondas gravitacionales ✛

Original: "Nonlinear growth and amplification of phase-transition gravitational waves induced by cosmic expansion"
· Xiao Wang, Chi Tian, Csaba Balázs
arXiv:2606.31571 · 2026-06-30 · CC BY 4.0 · 1 min
Tener en cuenta la expansión cósmica reveló que las ondas gravitacionales de las transiciones de fase se vuelven cientos de veces más intensas.

En los primeros instantes después del Big Bang, el cosmos estaba lleno de plasma caliente. A medida que se enfriaba, ese plasma experimentaba transiciones de fase, algo así como la congelación del agua, pero a escala cósmica. En ese proceso nacían burbujas de la nueva fase, que chocaban y creaban ondas de choque sonoras. Esas vibraciones sonoras, a su vez, generaban ondas gravitacionales, arrugas en el propio tejido del espacio. Hasta ahora, casi todos los cálculos habían ignorado un factor clave: el universo se expandía rápidamente en aquella época, y eso debía influir mucho en el proceso.

En un universo estático, las ondas sonoras tras los choques de burbujas simplemente se atenuaban y la señal gravitacional se debilitaba linealmente. Pero si el espacio se estira, el efecto recuerda a un columpio con cuerdas que se alargan: cada empujón hace que el sistema oscile con más fuerza.

Para comprobarlo, los científicos realizaron simulaciones numéricas tridimensionales de una transición de fase en una métrica en expansión, descrita por primera vez por Georges Lemaître y Edwin Hubble. Resultó que la expansión no amortigua las ondas gravitacionales, sino que las acelera hasta valores asombrosos: la amplitud crece decenas o cientos de veces. Estas conclusiones afectan directamente al trabajo de los interferómetros láser, los conjuntos de temporización de púlsares y las observaciones de radioastronomía. Quizá sean precisamente las transiciones de fase las que expliquen esas señales misteriosas que no encajan en el modelo estándar, ampliado gracias a Peter Higgs.

Si el universo no se expandiera, el eco gravitacional de la transición de fase se iría apagando gradualmente, como el tañido de una campana que se desvanece. Pero la expansión lo convierte en un estruendo creciente, como si la campana sonara cada vez más fuerte.

En la novela de Greg Egan «La escalera de Schild» se describen transiciones de fase del vacío capaces de reescribir la realidad. Nuestra historia no es tan catastrófica, pero muestra que incluso una suave reconfiguración del espacio durante la expansión produce un potente estallido de ondas gravitacionales: el eco de una refundición cósmica.

\alpha(t) = \alpha_0 a(t)^4
El parámetro de fuerza de la transición α(t) depende del factor de escala a (tamaño relativo del universo) elevado a la cuarta potencia: al expandirse, a crece y α aumenta rápidamente.
Científicos
Albert EinsteinBarry BarishKip ThorneRichard FeynmanRussell HulseGeorges Lemaître
Conceptos
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