La inflación oscura abre una ventana gravitacional a los primeros momentos después del Big Bang
12/6/2018 de University of Warsaw / Journal of Cosmology and Astroparticle Physics
Comparación entre la evolución del Universo según el modelo actual de inflación y el modelo de inflación oscura propuesto por científicos de la facultad de física de la Universidad de Varsovia. Crédito: UW Physics.
La materia oscura y la energía oscura pueden haber provocado la inflación, la expansión exponencial del Universo momentos después del Big Bang. Un nuevo modelo cosmológico propuesto por científicos de la Universidad de Varsovia, que tiene en cuenta la inflación oscura, es el primero en dibujar una cronología precisa de los primeros eventos que se produjeron durante la historia temprana del Universo. El modelo realiza una predicción espectacular: debería de ser posible detectar ondas gravitacionales que se formaron solo fracciones de segundo después de la creación del espacio-tiempo.
La estructura más temprana del Universo que podemos estudiar actualmente es la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB). Esta reliquia electromagnética data de 380 000 años después del Big Bang y es sorprendentemente homogénea, incluso en regiones que están tan separadas que la luz no podría haber recorrido la distancia entre ellas en el tiempo que han tenido disponible. En 1979, Alan Guth propuso la inflación como una forma sencilla de explicar esta uniformidad: las enormes distancias actuales entre las regiones homogéneas son tan grandes porque en el pasado se produjo una expansión del espacio-tiempo extremadamente rápida. Se dice que fue provocada por un hipotético campo de inflación y partículas llamadas inflatones.
En el nuevo modelo propuesto, la inflación es producida por un campo escalar. Las propiedades del campo implican que la inflación no es permanente y que debe de llegar a un final: en un cierto punto, el ritmo de la expansión del Universo empezará a disminuir en vez de acelerar. En el momento del cambio, se forman nuevas partículas relativistas, comportándose del mismo modo que la radiación. Algunas de ellas están descritas por el Modelo Estándar, mientras que otras pueden corresponder a partículas predichas por teorías fuera del Modelo Estándar, como la supersimetría.
«En nuestro modelo, las partículas nuevas son producto de la gravitación, que es una fuerza muy débil. El proceso de formación de partículas es ineficiente y al final de la inflación los inflatones continúan dominando el Universo», explica Olga Czerwińska (Universidad de Varosvia).
