¿Y si el universo nunca fue uniforme? Un nuevo modelo matemático reescribe nuestra visión del cosmos

Un equipo de investigadores desarrolló un modelo matemático que considera la estructura real del cosmos: vacíos gigantes y regiones de colapso de materia. Este avance podría resolver enigmas como la tensión de Hubble y el papel de la energía oscura.

Los modelos matemáticos son la clave para descifrar la dinámica del cosmos y comprender lo invisible a nuestros ojos. Son fundamentales porque el universo evoluciona en escalas de tiempo muy distintas a las humanas, donde las observaciones por sí solas no bastan para entenderlo.

Desde siempre, el ser humano ha mirado al cielo preguntándose como funciona el universo. Para los astrónomos, una de las claves está en los modelos matemáticos que intentan describir su evolución.

El modelo estándar, usado durante décadas, se basa en la idea de que el universo es homogéneo: que, visto en conjunto, la materia está distribuida de forma más o menos pareja. Pero la realidad es distinta. El cosmos está lleno de contrastes: regiones densas con miles de galaxias y enormes vacíos que aparecen desprovistos de todo.

Comprender la compleja red del cosmos, donde los vacíos son tan importantes como la materia que brilla, podría ser la clave para resolver sus mayores misterios.

Un nuevo estudio liderado por el Dr. Leonardo Giani, de la Universidad de Queensland, propone un cambio de mirada: considerar esa compleja estructura real. Publicado el 15 de agosto de 2025 bajo el título “Novel Approach to Cosmological Nonlinearities as an Effective Fluid”, este trabajo abre nuevas perspectivas en la forma de entender la evolución del universo.

Los resultados podrían aportar claves para resolver uno de los mayores enigmas de la cosmología y replantear cómo interpretamos las dinámicas que gobiernan el cosmos.

Vacíos cósmicos y cúmulos de galaxias, los verdaderos protagonistas

Cuando vemos imágenes del universo a gran escala, aparece un patrón sorprendente: una “telaraña cósmica” formada por filamentos de galaxias y regiones vacías. Hasta ahora, muchos cálculos cosmológicos simplificaban esta complejidad y asumían que estas diferencias no cambiaban demasiado el panorama general. Sin embargo, el nuevo modelo demuestra lo contrario.

El universo no es uniforme: la gravedad y la materia oscura han tejido una ‘telaraña cósmica’, donde las galaxias se agrupan en filamentos gigantes interconectados y separados por enormes vacíos.

Al incorporar tanto los vacíos como las regiones donde la materia se concentra, los científicos descubrieron que estas estructuras influyen de manera directa en cómo medimos la expansión del universo. En otras palabras, el vacío, lejos de ser irrelevante, tiene un papel crucial en la evolución del cosmos.

Un posible camino para resolver grandes misterios

Dos de los dilemas más discutidos en la astronomía actual podrían encontrar una explicación más simple gracias a este modelo. El primero es la llamada “tensión de Hubble”, que se refiere a la discrepancia en la velocidad de expansión del universo medida por distintos métodos.

El segundo está relacionado con la energía oscura, esta fuerza misteriosa que acelera la expansión cósmica y que algunos estudios sugieren que podría estar cambiando con el tiempo.

Al considerar esta estructura real, los astrónomos no solo podrían resolver enigmas que llevan años desconcertando a la ciencia, sino también acercarnos un poco más a responder la pregunta más profunda de todas: ¿cómo evoluciona realmente el universo?

El nuevo enfoque propone que no se trata de fallas en las observaciones ni de nuevas leyes desconocidas, sino que hasta ahora no se estaba considerando cómo influyen realmente los vacíos y cúmulos de materia. Si se incluyen en los cálculos, las diferencias se reducen y los fenómenos comienzan a tener una explicación más coherente.

Este avance aún debe ser probado con más observaciones, pero ya abre una ventana fascinante: entender que el universo es mucho más que una distribución uniforme de materia. Sus vacíos gigantes y regiones densas son parte fundamental de su historia y su futuro.

Referencias de la noticia

Giani, L., Von Marttens, R., & Camilleri, R. (2025). Novel Approach to Cosmological Nonlinearities as an Effective Fluid. Physical Review Letters.

Universe Today. Revolutionary Model Reveals How Real Universe Structure Affects Cosmic Evolution.

EurekAlert. Revealing how matter affects the evolution of the universe.