Investigaciones recientes sugieren que las primeras semillas de las estructuras del universo pueden haber sido sembradas por ondas gravitacionales que se propagaban en el universo primitivo. Este nuevo enfoque sobre los orígenes del cosmos plantea interrogantes sobre la teoría de la inflación, un fenómeno que se cree que ocurrió en los momentos iniciales del universo.
La Inflación y sus Misterios
Los cosmólogos han teorizado que el universo primitivo experimentó una expansión extremadamente rápida, conocida como inflación, que lo aumentó en al menos un factor de 1060 en menos de un segundo. Este proceso fue impulsado por un ingrediente misterioso llamado inflatón, un extraño campo cuántico que facilitó esta expansión y que luego desapareció. Sin embargo, existen muchas incógnitas en torno a esta teoría: no se conoce la naturaleza del inflatón, ni lo que lo alimentó, o por qué se detuvo cuando lo hizo. Además, no hay evidencia concluyente que confirme que la inflación realmente tuvo lugar.
Ante esta falta de certezas, los investigadores buscan alternativas que no requieran la introducción de nuevos y enigmáticos componentes. En un reciente artículo publicado en el servidor de preprints arXiv, un grupo de astrofísicos presenta un modelo en el que la inflación puede ocurrir sin la necesidad de un inflatón.
Este modelo se sitúa en un universo en expansión que acelera, similar al cosmos contemporáneo. En este contexto, la espuma cuántica genera ondas gravitacionales que, al propagarse, colisionan y se amplifican mutuamente. Aunque, por lo general, las ondas gravitacionales no son capaces de crear estructuras por sí solas, el equipo de investigadores ha identificado condiciones especiales en las que estas ondas pueden amplificarse de manera adecuada. Cuando esto ocurre, los patrones que crean en el espacio son prácticamente idénticos en diversas escalas de longitud.
Este hallazgo es relevante, ya que coincide con lo que los cosmólogos observan en el fondo cósmico de microondas, la radiación remanente del universo temprano. Dicha radiación presenta una sutil impresión de los ecos de la inflación, indicando que cualquier mecanismo que haya sembrado las estructuras del universo debió tener un patrón similar.
Cabe señalar que existen ligeras diferencias entre los tipos de estructuras generadas en este escenario de inflación sin inflatón y en el modelo tradicional de inflación. En esta primera investigación, los científicos aún no han cuantificado la magnitud de estas diferencias, pero un próximo paso crucial será explorar las consecuencias observacionales de este modelo y determinar si merece una investigación más profunda.
Más información:
Daniele Bertacca et al, Inflation without an Inflaton, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.14265
Información del diario:
arXiv
Proporcionado por
Universe Today
