¿Una colisión con otro universo? ¿Es lo que se oculta en el respaldor remanente del Big Bang?

Una colisión primordial de nuestro Universo con un exo-Universo dejaría una huella única en el fondo cósmico de microondas. Los físicos en Canadá y los EE.UU. afirman ahora que la predicción se puede probar usando telescopios espaciales existentes y futuros, lo que contradice la visión estándar que la existencia de un multiverso no es comprobable

El fondo cósmico de microondas (Cosmic Microwave Background = CMB) es el calor remanente del Big Bang. Esta radiación proporciona una imagen del universo cuando tenía sólo 400.000 años de antigüedad. Ahora, 14.000 millones de años después, se ha enfriado a frecuencias de microondas y es casi uniforme. Las pequeñas variaciones de 1 parte en 100.000 en su temperatura reflejan inhomogeneidades iniciales en la materia y la radiación que luego colapsó para formar cúmulos y galaxias. Estas fluctuaciones transportan información sobre el origen, la composición y la evolución del universo, y las teorías del origen del universo hacen predicciones detalladas acerca de sus propiedades estadísticas.

El CMB es nuestra mejor esperanza de descubrir las huellas dactilares de una física operando a escalas de muy alta energía, inaccesible a los aceleradores de partículas en la Tierra. Los datos cosmológicos actuales son, por primera vez, lo suficientemente precisos como para permitir comprobaciones detalladas de los modelos del universo muy temprano. El satélite Planck ha agudizado dramáticamente nuestra visión del universo temprano, y proporcionado una ventana hacia el origen de la estructura cósmica.

Una colisión primordial de nuestro Universo con un exo-Universo dejaría una huella única en el fondo cósmico de microondas. Los físicos en Canadá y los EE.UU. afirman ahora que la predicción se puede probar usando telescopios espaciales existentes y futuros, lo que contradice la visión estándar que la existencia de un multiverso no es comprobable.

Kris Sigurdson, de la Universidad de British Columbia en Vancouver, y otros, dicen que han calculado las características detalladas de un «despertar cósmico»… si nuestro universo chocó con otro antes de nuestro período de inflación, el efecto tendría que borrar las pruebas del impacto de manera similar a como la tectónica de placas de la Tierra han eliminado la evidencia de la historia temprana de la época de bombardeo de la Tierra. Sigurdson y sus colegas calculan que, si la estela fue lo suficientemente grande, debe imprimir sobre el CMB una característica de «doble pico»: dos anillos cerrados en los que los fotones se balancean hacia un único estado de polarización.

Por otra parte, un equipo dirigido por la cosmóloga Hiranya Peiris, de la Universidad College de Londres (abajo) encontró indicios de que esta predicción es cierta. Pero estas características predichas eran demasiado vagas, dicen Sigurdson y sus colegas, y podrían haber existido en el CMB de todos modos. Peiris estudia el calor fósil del Big Bang, el CMB, en busca de pistas sobre la física que regía el universo muy temprano. Aproximadamente el 1% de la «nieve» en pantalla que recoge un televisor no sintonizado surge de esta radiación, que se generó cuando el universo tenía apenas un 0,01% de su edad actual.

«[Nuestras] características representan la primera predicción comprobable del paradigma multiverso», escriben Sigurdson y sus colegas en su pre-impresión, que fue cargada en el servidor arXiv el mes pasado. «La detección de una colisión de burbujas confirmaría la existencia del multiverso, proporcionando evidencia convincente para el panorama de la teoría de cuerdas, y aclarar una imagen del universo y sus orígenes.»

Si la predicción es correcta, debería ser posible probarla en los próximos datos del observatorio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea y las misiones futuras de estudio del CMB, dicen los investigadores.

Sin embargo, Charles Bennett, investigador principal en el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA, un observatorio espacial de CMB, cree que, no obstante, la detección de una estela cósmica sería «muy poco probable». La sonda de la NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, conocida como WMAP, transformó la ciencia de la cosmología mediante el establecimiento de la edad, la geometría y el contenido del universo con una precisión asombrosa. Bemmett dice que la amplitud de una estela tendría que ser justa: demasiado pequeña y no la veríamos; demasiado grande y probablemente habría tenido graves consecuencias para la estructura de nuestro universo. El número de colisiones también tendría que ser «afinado muy bien», dice. «La afirmación parece ser que podemos ver una o dos estelas en nuestro cielo, pero ¿por qué uno o dos?» , añade. «¿Por qué no ninguna o un número infinito? De hecho, si las colisiones de burbujas eran comunes, no estaríamos vivos para discutir la cuestión.»

En su blog Not Even Wrong, el matemático de la Universidad de Columbia Peter Woit informa que en la charla Matthew Kleban en Columnia esta semana, titulada «Cómo probar el Multiverso», el físico de NYU reconoció brevemente que todas las búsquedas de rastros dejados por las colisiones observables de burbujas cósmicas en la radiación de fondo cósmico de microondas han terminado con las manos vacías. La única perspectiva futura que se ha mencionado son los datos de polarización del Planck que se publicarán a finales de este año, lo que le daría algunas cosas nuevas que ver, pero parecía poco entusiasmado con que sea realista que esto lleve a alguna parte. Kleban es un físico teórico que trabaja en la teoría de cuerdas y la cosmología del universo temprano, con intereses de investigación que incluyen la física cuántica de los agujeros negros y las singularidades gravitacionales. Él vino a NYU del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, Nueva Jersey. Recientemente se ha centrado en la posibilidad de probar las teorías de la física fundamental con cosmología observacional, en concreto el multiverso de la teoría de cuerdas.

El cosmólogo Arjun Berera en la Universidad de Edimburgo, Reino Unido, cree que una detección positiva de un multiverso sería «espectacular». «Este caso ofrecería evidencia sugestiva en apoyo de la teoría de cuerdas», dice. «Por otro lado, si no hay evidencia en los datos de CMB de una colisión entre dos universos no se descarta la teoría de cuerdas, sería simplemente extender la creencia generalizada en el campo que la teoría de cuerdas es infalsificable.»

En 1980 el astrofísico Alan Guth de Stanford propuso que con el Big Bang, el Universo se sometió a una ráfaga explosiva de crecimiento en globo por un factor de 1030 o más dentro de una billonésima de billonésima de billonésima de segundo. Entonces este brote de crecimiento desbocado terminó abruptamente, el universo continuó expandiéndose pero nada similar a esa oleada pasajera. La sonda Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) de la NASA elaboró en 2003 un estudio de la luz liberada poco después del Big Bang. Esta radiación, la radiación cósmica de fondo, era increíblemente uniforme, predijo Guth. Pero dentro de la uniformidad global hubo un muy ligero patrón de variación, y ese patrón también fue muy similar a las predicciones de la inflación.

Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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