El Sistema Solar se mueve mucho más rápido de lo previsto
Un nuevo análisis de millones de radiogalaxias muestra que el Sistema Solar se mueve 3,7 veces más rápido de lo que predice el modelo cosmológico estándar. El hallazgo, publicado en Physical Review Letters, desafía nuestra comprensión del universo y reabre el debate sobre el dipolo cósmico.
Por Enrique Coperías
El patrón térmico del fondo cósmico indica que el Sistema Solar viaja a unos 370 km/s, pero un nuevo estudio con millones de radiogalaxias sugiere que nos movemos incluso más rápido de lo que predice el modelo cosmológico estándar. Cortesía: ESA–Silicon Worlds
Desde los años setenta del siglo pasado, el gran faro de la cosmología moderna, o sea, la radiación de fondo cósmico de microondas, esa radiación fósil nacida poco después del big bang, nos marca a qué velocidad surcamos el universo.
Según ese patrón térmico grabado en el cielo, el Sistema Solar se desplaza a unos 370 km/s. Pero una nueva investigación, basada en millones de galaxias captadas en observaciones de radioastronomía que cubren todo el firmamento, vuelve a encender una señal ya conocida pero cada vez más insistente: estamos moviéndonos más rápido de lo que debería según el modelo cosmológico estándar.
También conocido como ΛCDM, el modelo cosmológico estándar es la gran columna vertebral de la cosmología moderna. Describe cómo evolucionó el universo desde el big bang y qué lo compone: un 5 % de materia ordinaria —la de estrellas, planetas y galaxias—, un 25 % de materia oscura y un 70 % de energía oscura, responsable de la aceleración de la expansión cósmica.
Según este marco teórico, a escalas suficientemente grandes el universo debe ser isótropo y homogéneo, es decir, igual en todas direcciones y sin estructuras privilegiadas. Este principio permite predecir fenómenos como la distribución de galaxias, la velocidad de expansión o la intensidad del fondo cósmico de microondas.
El Sistema Solar se está moviendo más de tres veces más rápido de lo estimado
El trabajo, desarrollado por un equipo internacional y publicado en la revista Physical Review Letters, analiza seis de los mayores mapas del cielo en ondas de radio. Al combinarlos y corregirlos con un nuevo método estadístico, los autores encuentran que el llamado dipolo cósmico —una asimetría en el número de galaxias observadas en diferentes direcciones— es 3,7 veces mayor de lo esperado, si el origen de dicha asimetría fuera únicamente nuestro movimiento.
En otras palabras, algo más que la traslación del Sistema Solar parece estar empujando la distribución de galaxias en el cosmos. Y la discrepancia alcanza un nivel estadístico notable: 5,4 sigmas, muy por encima de los umbrales convencionales que se consideran un descubrimiento.
En palabras de Lukas Böhme, astrofísico de la Facultad de Física en la Universidad de Bielefeld (Alemania), y autor principal del estudio, la sorpresa es difícil de ignorar: «Nuestro análisis muestra que el Sistema Solar se está moviendo más de tres veces más rápido de lo que predicen los modelos actuales. Este resultado contradice claramente las expectativas basadas en la cosmología estándar y nos obliga a reconsiderar nuestros supuestos previos».
El cielo que debería ser uniforme… y no lo es tanto
La idea detrás del estudio es conceptualmente simple. Si nos movemos a través del universo, debería haber un pequeño exceso de galaxias aparentes en la dirección hacia la que viajamos —un efecto combinado de aberración geométrica y del ligero aumento de brillo debido al desplazamiento Doppler— y un ligero déficit en la dirección contraria. Ese patrón se llama dipolo cinemático y está muy bien medido en el fondo de microondas.
En un universo homogéneo, ese mismo dipolo debería aparecer también en el recuento de galaxias distantes: cuanto más lejos, más limpio debería ser el efecto. Las grandes estructuras cósmicas cercanas podrían añadir ruido, pero no demasiado. Sin embargo, desde principios de los años 2000 varias observaciones apuntan en la misma dirección incómoda: el dipolo observado en la distribución de galaxias es muy superior al esperado.
El nuevo estudio no solo confirma esa tendencia: la refuerza con datos más profundos, métodos más precisos y un análisis especialmente cuidadoso de los sesgos instrumentales.
Posición en el cielo del dipolo observado en seis grandes mapas de radiogalaxias. Cada punto muestra la dirección preferente según distintos niveles de brillo. Las líneas y el punto en verde indican la dirección esperada según el dipolo del fondo cósmico de microondas. Cortesía: Lukas Böhme et al.
Una nueva herramienta para una anomalía persistente
Un problema que ha acompañado a estos estudios es que las imágenes de radio de alta resolución suelen fragmentar ciertos objetos en varias partes: lóbulos, núcleos y componentes extendidos. Muchos detectores cuentan cada fragmento como un objeto independiente, generando una variabilidad artificial en el recuento de galaxias. Esa sobredispersión hace que los modelos estadísticos habituales, basados en distribuciones de Poisson, ya no funcionen bien.
El equipo ha desarrollado un nuevo método que utiliza la distribución binomial negativa, capaz de modelar mejor la presencia de galaxias multicomponente. La herramienta, combinada con un enfoque bayesiano, permite medir el dipolo con mayor fidelidad y estimar de forma más realista las incertidumbres, que en algunos casos aumentan hasta un 60% respecto a los métodos clásicos.
Una vez corregido este problema, los investigadores reanalizan seis grandes mapas cósmicos: LoTSS-DR2, TGSS, RACS-low, RACS-mid, NVSS y VLASS, realizados con telescopios en Europa, India, Australia y Estados Unidos. Algunos de ellos presentan limitaciones importantes, especialmente los que cubren menos cielo o sufren variaciones sistemáticas con la declinación.
Tras cribar los datos y quedarse solo con los que muestran una estabilidad adecuada, en particular el NVSS, el RACS-low y el profundo LoTSS-DR2, el equipo obtiene el resultado clave: el dipolo conjunto no solo está alineado con el del fondo de microondas, sino que es casi cuatro veces mayor en amplitud.
¿Fallan los mapas… o falla el modelo?
Cuando un resultado desafía un pilar básico de la cosmología —la isotropía a gran escala del universo— la explicación más razonable suele ser la más humilde: algún efecto sistemático aún no detectado.
Pero ¿puede tratarse de un problema técnico? Los cartografiados en radioastronomía son sensibles a la calibración de flujo, al enmascaramiento de la Vía Láctea, a la variación de sensibilidad según el ángulo o incluso a diferencias en la reducción de datos. Los investigadores repasan uno por uno estos posibles sesgos y muestran que, aunque existen, es improbable que reproduzcan la misma señal en catálogos distintos, tomados a frecuencias distintas y con instrumentación completamente diferente.
Algunos mapas sí muestran anomalías evidentes, como el VLASS, cuyas limitaciones ya eran conocidas. Pero los dos grandes pilares del análisis —NVSS y RACS-low— se han estudiado extensamente y no presentan sesgos que puedan explicar un dipolo tan elevado.
El científico Lukas Böhme, autor principal del estudio, frente al telescopio Lovell en el Observatorio de Radioastronomía de Jodrell Bank, en Inglaterra. Cortesía: Universidad de Bielefeld
Los modelos cosmológicos actuales, a prueba
La otra posibilidad es astrofísica: quizá las estructuras a gran escala del universo cercano —supercúmulos, vacíos gigantes, corrientes de materia— generan una señal de agrupamiento mucho mayor que la predicha por el modelo ΛCDM. Las simulaciones anticipan que este efecto existe, pero debe ser pequeño para las galaxias lejanas que dominan estos catálogos. Si fuera mayor, podría indicar fenómenos como flujos de materia a escalas más amplias de lo esperado, o incluso anomalías en la distribución de masa a cientos de millones de años luz.
Aquí interviene Dominik J. Schwarz, cosmólogo y coautor del estudio, que subraya la trascendencia del hallazgo:
🗣️ «Si nuestro sistema solar realmente se mueve a esta velocidad, tenemos que cuestionar supuestos fundamentales sobre la estructura a gran escala del universo. Alternativamente, es posible que la distribución de las radiogalaxias no sea tan uniforme como pensábamos. En cualquier caso, nuestros modelos actuales están siendo puestos a prueba».
Una tercera opción, la más radical, es que la discrepancia revele una tensión cosmológica entre los dos marcos de referencia con los que medimos el cosmos: el del fondo de microondas y el trazado por la materia visible. Si ambos difieren de forma sistemática, estaría en juego la validez del principio cosmológico —la idea de que el universo es isotrópico a gran escala y no privilegia a ningún observador.
Un rompecabezas que crecerá con los nuevos telescopios
Los próximos pasos serán decisivos. Varios gigantescos cartografiados en radio están a punto de completarse o de comenzar a operar: LoTSS-DR3, LoLSS, la nueva versión RACS-high,y sobre todo el telescopio SKA, que abordará la cuestión con una precisión sin precedentes. Si todos ellos repiten la misma anomalía, la comunidad cosmológica tendrá que enfrentarse seriamente a la posibilidad de que algo en el modelo estándar del universo no cuadra.
También faltan encajes independientes desde mapas ópticos y de infrarrojo profundo, que en los últimos años han detectado señales similares utilizando cuásares, aunque con otros tipos de incertidumbre.
Por ahora, el resultado es claro y desafiante: el universo parece inclinarse ante nosotros más de lo que debería. Y aunque nadie apuesta todavía por una revolución, cada nueva generación de datos estrecha más el cerco. El misterio del dipolo cósmico —esa ligera asimetría que revela hacia dónde nos movemos— podría convertirse en la próxima grieta en el edificio de la cosmología moderna. ▪️
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Información facilitada por la Universidad de Bielefeld
Fuente: Lukas Böhme et al. Overdispersed Radio Source Counts and Excess Radio Dipole Detection. Physical Review Letters (2025). DOI: https://doi.org/10.1103/6z32-3zf4
