La materia oscura, la misteriosa sustancia hipotética que los científicos aún no han identificado, puede haber existido antes del Big Bang, ha sugerido un científico de la Johns Hopkins University de Baltimore.
Si bien esta idea ha sido propuesta previamente por otros, el físico y astrónomo Tommi Tenkanen ahora ha presentado una explicación matemática para respaldar la hipótesis.
El documento arroja nueva luz sobre el origen de la materia oscura y cómo puede ser posible detectarla con observaciones astronómicas.
Tenkanen dijo en un comunicado:
El estudio reveló una nueva conexión entre la física de partículas y la astronomía. Si la materia oscura consiste en nuevas partículas que nacieron antes del Big Bang, afectan la forma en que las galaxias se distribuyen en el cielo de una manera única. Esta conexión puede usarse para revelar su identidad y también para sacar conclusiones sobre los tiempos anteriores al Big Bang”.
Actualmente, los científicos no pueden explicar en qué consiste más del 95 por ciento de la masa del universo. Como resultado, han propuesto la existencia de hipotéticas formas «oscuras» de materia y energía para ayudar a explicar las vastas lagunas en nuestro conocimiento.
La materia oscura compone la mayoría de galaxias
Materia oscura: 95% del universo
La materia oscura parece representar aproximadamente el 27 por ciento de la masa del universo, mientras que la energía oscura representa el 68 por ciento. La materia «normal», las cosas que podemos ver y observar, representa menos del 5 por ciento.
A diferencia de la materia normal, la materia oscura no absorbe, refleja o emite luz, por lo que es extremadamente difícil de observar. De hecho, nadie ha detectado directamente la sustancia hasta la fecha, a pesar de numerosos intentos. Los científicos simplemente han inferido su existencia debido a sus aparentes efectos gravitacionales sobre la materia normal, según informa la NASA.
Tenkanen dijo a Newsweek:
La materia oscura es un problema de larga data. Sabemos que existe pero no lo que realmente es ni cuáles son sus orígenes”.
Durante mucho tiempo se pensó que la materia oscura se produjo durante el Big Bang, el comienzo del universo tal como lo conocemos, que ocurrió hace unos 13.800 millones de años. Sin embargo, el hecho de que no haya sido detectado directamente por los experimentos aún sugiere que este no es el caso.
La materia oscura ocupa aproximadamente el 95 % del universo
Tenkanen dijo:
Si la materia oscura fuera realmente un remanente del Big Bang, entonces, en muchos casos, los investigadores ya deberían haber visto una señal directa de la materia oscura en diferentes experimentos de física de partículas”.
Anterior al Big Bang
En el estudio, Tenkanen describe un marco matemático que indica que la materia oscura puede tener su origen en una «época anterior al Big Bang» conocida como la inflación cósmica, que se caracterizó por la rápida expansión del espacio.
Si bien pensamos en el Big Bang como el comienzo del universo, existe una buena posibilidad de que la teoría esté incompleta. De hecho, la teoría solo se refiere realmente a las secuelas del «Bang».
Tenkanen dijo:
Lo que los cosmólogos hoy en día quieren decir con el Big Bang es una época hace aproximadamente 13.8 mil millones de años cuando el universo se comprimió en un pequeño volumen. Debido a la gran compresión, las moléculas y los átomos se descompusieron en partículas elementales más pequeñas que formaron una sopa caliente que los científicos llaman un baño de calor. Sabemos esto porque la llamada radiación de fondo cósmico de microondas (CMB) que se ha medido con mucha precisión es un imagen clara de ese estado.
Sin embargo, las propiedades de esta radiación CMB sugieren que antes de que se formara el baño de calor, el universo estaba en un estado diferente que los cosmólogos llaman inflación cósmica. Durante la inflación, el espacio se expandía muy rápidamente”.
Tenkanen dice que la rápida expansión del espacio produjo grandes cantidades de las llamadas partículas «escalares», que incluyen el famoso bosón de Higgs que fue descubierto por investigadores de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en 2012.
La materia oscura podría ser más antigua que el Big Bang, de acuerdo a un científico
Sin embargo, algunos científicos fueron más cautelosos acerca de los resultados del último estudio. Ethan Brown, profesor asistente de física y astronomía en el Rensselaer Polytechnic Institute que no participó en el documento, dijo a Newsweek:
El trabajo es interesante en el sentido de que brinda una posible conexión entre la inflación cósmica y la materia oscura, pero la afirmación de que esto tiene algo que ver con una era previa al Big Bang carece de fundamento”.
El estudio científico ha sido publicado en Physical Review Letters.
Fuente: Newsweek
Pudiera ser el Inflaton?