El universo pudo haber comenzado con un Big Bang oscuro
3 min readEl Big Bang puede no haber sido el único. A la aparición de todas las partículas y radiación en el universo se le puede haber unido otro Big Bang que inundó nuestro universo con partículas de materia oscura. Y es posible que podamos detectarlo.
En la imagen cosmológica estándar, el universo primitivo era un lugar muy exótico. Quizás lo más significativo que sucedió en nuestro cosmos fue el evento de la inflación, que, muy poco después del Big Bang, envió a nuestro universo a un período de expansión extremadamente rápida. Cuando terminó la inflación, los campos cuánticos exóticos que causaron este evento decayó, convirtiéndose en una corriente de partículas y radiación que permanece hoy.
Cuando nuestro universo tenía menos de 20 minutos, estas partículas comenzaron a unirse para formar los primeros protones y neutrones en lo que llamamos nucleosíntesis del Big Bang. La nucleosíntesis del Big Bang es un pilar de la cosmología moderna, ya que los cálculos detrás de ella predicen con precisión la cantidad de hidrógeno y helio en el cosmos.
Sin embargo, a pesar del éxito de nuestra imagen del universo primitivo, todavía no entendemos la materia oscura, que es la forma de materia misteriosa e invisible que ocupa la gran mayoría de la masa en el cosmos. La suposición estándar en los modelos del Big Bang es que cualquier proceso que generó partículas y radiación también creó materia oscura. Y después de eso, la materia oscura se quedó ahí sentada, ignorando a todos.
Pero un equipo de investigadores ha se te ocurre una nueva idea. Argumentan que nuestras eras de inflación del Big Bang y nucleosíntesis no fueron las únicas. La materia oscura puede haber evolucionado a lo largo de una trayectoria completamente separada. En este escenario, cuando la inflación terminó, inundó aún más el universo con partículas y radiación. Pero nada de materia oscura. En cambio, quedó un campo cuántico que no decayó. A medida que el universo se expandió y se enfrió, este campo cuántico adicional finalmente se transformó, lo que provocó la formación de materia oscura.
La ventaja de este enfoque es que desacopla la evolución de la materia oscura de la materia normal, de modo que la nucleosíntesis del Big Bang puede proceder tal como la entendemos actualmente, mientras que la materia oscura evoluciona a lo largo de un camino separado.
Este enfoque también abre caminos para explorar una rica variedad de modelos teóricos de la materia oscura, porque ahora que tiene un camino evolutivo distinto, es más fácil de seguir en los cálculos para ver cómo podría compararse con las observaciones. Por ejemplo, el equipo detrás del artículo pudo determinar que si hubo un llamado Dark Big Bang, debe haber ocurrido cuando nuestro universo tenía menos de un mes.
La investigación también reveló que el inicio de un Dark Big Bang lanzó una firma muy singular de fuertes ondas gravitacionales que persistirían en el universo actual. Los experimentos en curso, como las redes de sincronización de púlsares, deberían poder detectar estas ondas gravitacionales, si es que existen.
Todavía no sabemos si ocurrió un Dark Big Bang, pero este trabajo abre un camino claro para probar la idea.
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