Nueva teoría sobre los primeros instantes de existencia del universo

Unos científicos han presentado una nueva y revolucionaria teoría sobre lo que sucedió justo después de la creación del universo. La teoría introduce un cambio radical en la descripción de los primeros instantes después del Big Bang, la colosal “explosión” con la que nació el universo. Con la nueva teoría, ya no se depende de ciertos fenómenos muy especulativos que tradicionalmente han sido aceptados por los físicos, a falta de una explicación mejor, pero que nunca se han entendido a fondo.

La investigación que ha conducido a la formulación de esta nueva teoría es obra de un equipo que incluye a Daniele Bertacca, de la Universidad de Padua en Italia, y Raúl Jiménez, científico contratado por la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA) en el Instituto de Ciencias del Cosmos (ICC) de la Universidad de Barcelona (UB).

Durante décadas, los cosmólogos han trabajado bajo el paradigma inflacionario, un modelo que propone que el universo se expandió de forma extremadamente rápida, en una fracción de segundo, y así preparó el camino a todo lo que hoy observamos. Pero este modelo incluye demasiados parámetros ajustables —los parámetros libres—, que pueden modificarse a voluntad. Desde una perspectiva científica, esto es problemático, ya que dificulta saber si un modelo está realmente prediciendo o si está simplemente adaptándose a los datos.

En un avance significativo, el equipo ha propuesto un modelo en el que el universo temprano no necesita ninguno de estos parámetros arbitrarios. En lugar de eso, comienza con un estado cósmico bien establecido denominado espacio de Sitter, que está fundamentado en las observaciones actuales de la energía oscura.

Recreación artística del Big Bang. (Ilustración: Jorge Munnshe para NCYT de Amazings)

Ondas gravitacionales: la clave para entender la estructura cósmica

El nuevo modelo no depende de campos o partículas hipotéticas como el inflatón. Sugiere que las oscilaciones cuánticas naturales del espacio-tiempo, las ondas gravitacionales, fueron suficientes para sembrar las pequeñas diferencias de densidad que finalmente dieron lugar a galaxias, estrellas y planetas. Estas ondulaciones evolucionan de forma no lineal, interactuando y generando complejidad con el tiempo, lo que permite realizar predicciones verificables con datos reales.

«Durante décadas hemos intentado comprender los primeros momentos del universo con modelos basados en elementos que nunca hemos observado», afirma Raúl Jiménez. «Lo que hace que esta propuesta sea emocionante es su simplicidad y su verificabilidad. No añadimos elementos especulativos, sino que demostramos que la gravedad y la mecánica cuántica pueden ser suficientes para explicar cómo apareció la estructura del cosmos».

Estos nuevos resultados indican que quizás no necesitamos elementos especulativos para explicar el cosmos, sino solo una comprensión profunda de la gravedad y la física cuántica. Si el modelo se confirma, podría marcar un nuevo capítulo en la forma en que pensamos sobre el nacimiento del universo.

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El equipo de Bertacca y Jiménez expone detalladamente su teoría en la revista académica Physical Review Research, bajo el título «Inflation without an inflaton». (Fuente: Universitat de Barcelona)