Se creía que antes del Big Bang no habría nada, pero ahora sabemos que sí había algo más
Un revolucionario estudio sugiere que la materia oscura podría haberse formado antes de la gran explosión que dio origen al universo
Un nuevo estudio de la Universidad de Texas en Austin ha sacudido los cimientos de nuestra comprensión del universo. Los físicos han propuesto una teoría revolucionaria que sugiere que la misteriosa materia oscura podría haberse formado incluso antes del Big Bang, según reveló un artículo publicado en Physical Review Letters.
La idea tradicional sostenía que el Big Bang marcó el inicio de todo: la materia, el espacio, la energía y la materia oscura. Sin embargo, esta investigación se suma a otras que cuestionan la teoría clásica del Big Bang, sugiriendo que hubo una época anterior caracterizada por una expansión cósmica explosiva conocida como inflación.
El origen de la materia oscura: una nueva perspectiva
El equipo de investigadores ha desarrollado un modelo llamado WIFI (warm inflation via freeze-in) que explica cómo la materia oscura podría haberse formado durante este breve período de inflación pre-Big Bang. El proceso involucra interacciones entre radiación y partículas en un "baño térmico" caliente, un concepto que podría revolucionar nuestra comprensión del cosmos.
La propuesta es especialmente significativa porque resuelve uno de los mayores enigmas de la cosmología moderna. Mientras que el descubrimiento de galaxias masivas proporciona pistas sobre los orígenes del universo, este modelo explica específicamente cómo la materia oscura sobrevivió a la expansión exponencial del universo temprano.
Katherine Freese, astrofísica teórica de la Universidad de Texas, explica que lo verdaderamente único de su modelo es que la materia oscura se produce exitosamente durante la inflación. En la mayoría de los modelos anteriores, cualquier cosa creada durante este período se "inflaba" hasta prácticamente desaparecer debido a la expansión exponencial del universo.
El mecanismo propuesto involucra partículas hipotéticas llamadas inflatones, similares al famoso bosón de Higgs. Durante la inflación cálida, estos inflatones perderían parte de su energía en forma de radiación en el baño térmico, que a su vez produciría partículas de materia oscura a través de un proceso denominado "UV freeze-in".
Lo más impresionante es que los cálculos del equipo demuestran que este mecanismo produciría exactamente la cantidad de materia oscura que observamos en el universo actual. Aunque esta hipótesis es una de muchas, incluyendo la posibilidad de un "Big Bang Oscuro" posterior, los investigadores señalan que parte de su teoría podría verificarse pronto mediante estudios del fondo cósmico de microondas.
El físico Gabriele Montefalcone, coautor del estudio, señala que si futuras observaciones confirman que la inflación cálida es el paradigma correcto, fortalecería significativamente el caso de que la materia oscura se produjo como describe su marco teórico. Esta investigación no solo desafía nuestra comprensión del Big Bang, sino que también ofrece una nueva perspectiva sobre uno de los componentes más misteriosos del universo.
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