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Nuevas pistas sobre los primeros centenares de miles de años del universo

Nuevas pistas sobre los primeros centenares de miles de años del universo

Este es el firmamento de microondas visto por el Planck. En las regiones de altas latitudes se puede observar la composición abigarrada del CMB, la luz más antigua del universo. La bandacentral es el plano de nuestra galaxia.


 

Investigadores del Laboratorio de Berkeley han encontrado nuevas pistas sobre los primeros años de existencia del universo que sugieren que, aunque se mantiene la imagen estándar de unos inicios en los que el dominio de la radiación fue seguido por el dominio de la materia, hay indicios de que la radiación no dio origen a la materia tal y como se esperaba.

Los fans de las novelas de misterio saben que la mejor manera de resolver uno de ellos es volver a la escena en el que comenzó y buscar pistas. Para entender los misterios de nuestro universo, los científicos están tratando de volver en la medida de lo posible al Big Bang.

Un nuevo análisis de los datos de radiación del Fondo Cósmico de Microondas (CMB) que han realizado los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ha permitido situarse entre los 100 y los 300.000 años después del Big Bang, proporcionando nuevos y tentadores indicios de pistas sobre lo que podría haber sucedido.

“Encontramos que la imagen estándar de un universo en el que el dominio de la radiación fue seguido por el dominio de la materia se sostiene con los nuevos datos, pero hay indicios de que la radiación no dio forma a la materia tal y como se esperaba “, dice Eric Linder, físico teórico en la División de Física del Laboratorio Berkeley y miembro del Proyecto de Cosmología Supernova. “Parece que hay una pizca de exceso de radiación que no es debida a los fotones del CMB, sino a otras partículas”.

Nuestro conocimiento sobre el Big Bang y la formación temprana del universo proviene casi en su totalidad de las mediciones del CMB, los primeros fotones que se liberaron cuando el universo se enfrió lo suficiente para que las partículas de radiación y las partículas de materia se separaran. Estas mediciones revelan la influencia del CMB en el crecimiento y desarrollo de la estructura a gran escala que constituye el universo actual.

 


Eric Linder es un Físico Teórico del Laboratorio Berkeley y miembro del Proyecto Cosmológico Supernova.


Linder, con la colaboración de Alireza Hojjati y Johan Samsing, analizó los últimos datos del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea y los de la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe de la NASA, que habían conseguido unas mediciones del CMB con mayor resolución, menor ruido, y más cobertura del cielo de las que se habían logrado hasta ahora.

“Con los datos de Planck y WMAP realmente estamos haciendo retroceder la frontera y estamos mirando más atrás en la historia del universo, a aquellas regiones de la física de alta energía a las que antes no podíamos acceder”, dice Linder. “Si bien nuestro análisis muestra que el fotón CMB, reliquia del resplandor del Big Bang, está seguido principalmente por la materia oscura como era de esperar, también vemos una desviación de la norma que apunta a que existieron partículas relativistas además de la luz CMB.”

Linder dice que los principales sospechosos que están detrás de estas partículas relativistas son versiones “salvajes” de los neutrinos, las partículas subatómicas fantasmales que son hoy los segundos pobladores más abundantes (después de los fotones) del universo actual. El término “salvaje” se utiliza para distinguir estos primeros neutrinos de los actuales cuya existencia analiza la Física de Partículas. Otro sospechoso que podría estar detrás de estas partículas es la energía oscura, la fuerza anti-gravitatoria que acelera la expansión de nuestro universo. Una vez más, sin embargo, esto sería así si la energía oscura existiera como se plantea hoy en día.

“El principio de la energía oscura es una teoría para explicar el origen de la aceleración cósmica que surge en algunos modelos de la física de alta energía”, dice Linder. “Mientras que las energías oscuras convencionales, tales como la constante cosmológica, suponen una parte ínfima de la densidad de la energía total en la época de la última dispersión del CMB, las primeras teóricas energías oscuras podrían tener de 1 a 10 millones de veces más densidad de energía”.

Linder dice que esta energía oscura temprana podría haber sido el motor que siete mil millones de años más tarde causó la actual aceleración cósmica. Su descubrimiento real no sólo proporcionaría una nueva visión sobre el origen de la aceleración cósmica, sino también, quizás, nuevas evidencias sobre la teoría de cuerdas y otros conceptos de la física de alta energía.

 

 

 

 
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