Astrofísicos dicen que "El Big Bang fue un espejismo"

Un nuevo estudio podría ayudar a mostrar cómo la inflación fue disparada al moverse el Universo a través de una realidad de dimensiones superiores

«Por lo que saben los físicos, podrían haber salido dragones volando de la singularidad», dijo Niayesh Afshordi, astrofísico del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo, Canada. Los teóricos proponen que el Big Bang fue un espejismo producido por el colapso de una estrella de una dimensión superior. Si bien los resultados recientes de Plank «prueban que [la propuesta de que existió] la inflación es correcta», dejan abierta la cuestión de cómo es que ocurrió. Un nuevo estudio podría ayudar a mostrar cómo la inflación fue disparada al moverse el universo a través de una realidad de dimensiones superiores.

El horizonte de sucesos de un agujero negro —el punto de no retorno para cualquier cosa que cae en él— es una superficie esférica. En un universo de dimensiones superiores, un agujero negro podría tener un horizonte de sucesos de tres dimensiones, lo que podría generar un universo completamente nuevo al formarse.

Podría ser el momento de apostar por una despedida [de la teoría] del Big Bang. Entre otras teorías, algunos cosmólogos han especulado que el universo se formó a partir de los escombros expulsados cuando una estrella de cuatro dimensiones colapsó en un agujero negro; un escenario que podría ayudar a explicar por qué el cosmos parece ser tan uniforme en todas las direcciones.

Sin embargo, el modelo estándar del Big Bang nos dice que el universo explotó desde un punto infinitamente denso, lo que en cosmología es llamado singularidad. Pero nadie sabe qué habría provocado esta explosión: las leyes conocidas de la física no pueden decirnos qué pasó en ese momento.

También es difícil explicar cómo un violento Big Bang habría dejado un universo con una temperatura casi completamente uniforme, ya que parece que no hubo suficiente tiempo desde el nacimiento del cosmos como para que pueda haber alcanzado un equilibrio térmico.

Para la mayoría de los cosmólogos, la explicación más plausible de que la uniformidad es que, poco después del comienzo de los tiempos, alguna forma desconocida de energía hizo que el joven universo se inflara a una velocidad mayor que la de la luz (inflación). De esa manera, un pequeño parche con una temperatura más o menos uniforme se habría extendido para convertirse en el vasto cosmos que vemos hoy. Pero Afshordi señala que «el Big Bang fue tan caótico que no está claro si habría existido ni siquiera una pequeña mancha homogénea para que la inflación empezara a funcionar».

En un artículo publicado en el servidor arXiv de pre-publicaciones, Afshordi y sus colegas centraron su atención en una propuesta hecha en 2000 por un equipo que incluye a Giorgi (Gia) Dvali, ahora físico en la Universidad Ludwig Maximilians en Munich, Alemania. En ese modelo, nuestro universo tridimensional (3D) es una membrana, o brana, que flota a través de un ‘universo superior’ que tiene cuatro dimensiones espaciales.

El equipo de Ashfordi imaginó que si el universo superior contenía sus propias estrellas de cuatro dimensiones (4D), algunas de ellas podrían colapsar, formando agujeros negros 4D de la misma manera que lo hacen las estrellas masivas en nuestro universo: explotan como supernovas, expulsan con violencia sus capas exteriores, mientras que sus capas interiores colapsan en un agujero negro.

En nuestro universo, un agujero negro está limitado por una superficie esférica llamada horizonte de sucesos. Mientras que en el espacio tridimensional ordinario se necesita un objeto de dos dimensiones (una superficie) para crear una frontera que encierra un agujero negro, en el universo superior el horizonte de sucesos de un agujero negro 4D sería un objeto 3D: una forma llamada hiperesfera. Cuando el equipo de Afshordi modeló la muerte de una estrella 4D, encontraron que el material expulsado formaría una membrana 3D que rodea ese horizonte de eventos 3D, y se ampliará poco a poco.

Los autores postulan que el universo en 3D en el que vivimos podría ser sólo una membrana así, y que detectamos el crecimiento de la membrana como la expansión cósmica. «Los astrónomos midieron la expansión y extrapolaron hacia atrás que el universo debe haber comenzado con una gran explosión, pero eso es sólo un espejismo», dice Afshordi.

El modelo también explica con naturalidad la uniformidad de nuestro universo. Debido a que el universo mayor 4D podría haber existido durante un tiempo infinitamente largo, habría existido una gran oportunidad para que las diferentes partes del universo 4D superior llegaran a un equilibrio, lo cual habría heredado nuestro Universo 3D.

Esta visión tiene algunos problemas, sin embargo. A principios de este año, el observatorio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea dio a conocer datos que mapean las fluctuaciones de temperatura leves en el fondo cósmico de microondas, la reliquia de radiación que mantiene las huellas de los primeros momentos del universo. Los patrones observados coinciden con las predicciones realizadas por el modelo y la inflación estándar del Big Bang, pero el modelo de agujero negro se desvía de las observaciones de Planck en alrededor del 4%. Con la esperanza de resolver la discrepancia, Afshordi dice que ahora está refinando su modelo.

 

 

A pesar de la falta de coincidencia, Dvali elogia la manera ingeniosa en que el equipo descartó el modelo del Big Bang. «La singularidad es el problema más fundamental en la cosmología y ellos han reescrito la historia para que nunca nos encontremos con ella», dice. Considerando que los resultados del Planck «demuestran que la inflación es correcta», dejan abierta la cuestión de cómo ocurrió la inflación, añade Dvali. El estudio podría ayudar a mostrar cómo es provocada la inflación por el movimiento del Universo a través de una realidad de dimensiones superiores, dice.

Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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