El Big Bang no fue el comienzo: una nueva teoría desafía el origen del universo

La teoría del Big Bang se encuentra bastante asentada en la comunidad científica para explicar el punto inicial en el que se formó la materia, el espacio y el tiempo. Esta explosión, que se produjo hace unos 13.800 millones de años, consistió en una rápida inflación de energía a altísima temperatura y densidad que luego derivó en un enfriamiento que permitió la formación de las primeras partículas subatómicas que formaron la materia y realidad. Sin embargo, un nuevo estudio pone ahora en cuestión esta hipótesis.

Una investigación llevada a cabo por las universidades de Cambridge, Rento y Harvard y publicada por el diario científico The Astrophysical Journal Letters muestra problemas y contradicciones en esta explicación sobre la formación del universo. Esta afirma que hay una señal clara e inequívoca en el cosmos que podría eliminar la inflación como posibilidad.

«La inflación se teorizó para explicar varios desafíos de ajuste del llamado modelo Big Bang caliente», dijo en un comunicado el doctor Sunny Vagnozzi, del Instituto Kavli de Cosmología de Cambridge y primer autor del artículo. «Sin embargo, la gran flexibilidad que muestran los posibles modelos de inflación cósmica que abarcan un panorama ilimitado de resultados cosmológicos genera preocupaciones de que la inflación cósmica no es falsable, incluso si se pueden descartar los modelos inflacionarios individuales. ¿Es posible, en principio, probar la inflación cósmica de una manera independiente del modelo?».

La inflación, en cuestión

Cuando el satélite Planck publicó en 2013 sus primeras mediciones del fondo cósmico de microondas (CMB), la luz más antigua del universo, algunos científicos se mostraron preocupados por la inflación cósmica. Aunque estos resultados se presentaron como una confirmación de la misma, muchos expertos, como dice Vagnozzi, argumentaron que se podría estar exhibiendo todo lo contrario.

Junto con Anna Ijjas y Paul Steinhardt, el profesor Avi Loeb fue uno de los que argumentó que los resultados de Planck mostraban que la inflación planteaba más enigmas de los que resolvía, y que era hora de considerar nuevas ideas sobre los comienzos del universo, que, por ejemplo, puede haber comenzado no con un estallido, sino con un rebote.

'Big Bounce'

Los autores proponen el Big Bounce (gran rebote) como una alternativa que afirma que el universo es resultado del final de una fase cosmológica y el principio de otra, de un rebote de un cosmos que se contraía previamente. Esto contradice a la teoría del Big Bang, que admite que antes de esa explosión no existía nada.

El estudio propone un experimento para detectar el fondo de gravitones primordiales que demuestra que el Big Bounce puede ser la explicación al origen de nuestro universo, su naturaleza y lo que habría anteriormente.

«El borde real del universo observable está a la distancia que cualquier señal podría haber viajado al límite de la velocidad de la luz durante los 13.800 millones de años transcurridos desde el nacimiento del Universo», dijo Loeb. «Como resultado de la expansión del universo, este borde se encuentra actualmente a 46.500 millones de años luz de distancia. El volumen esférico dentro de este límite es como una excavación arqueológica centrada en nosotros: cuanto más profundo lo investigamos, más anterior es la capa de historia cósmica que descubrimos, todo el camino de regreso al Big Bang que representa nuestro último horizonte. Lo que hay más allá del horizonte es desconocido».

El estudio de neutrinos, que son partículas casi ingrávidas y las más abundantes que tienen masa en el universo, podría facilitar el profundizar aún más en los comienzos del cosmos. «El universo actual debe estar lleno de neutrinos reliquia de esa época», dijo Vagnozzi. No obstante, Vagnozzi y Loeb comentan que podemos ir aún más atrás al rastrear los gravitones, que son partículas que median la fuerza de la gravedad.

Los científicos indicaron que el universo era transparente a los gravitones desde el primer instante rastreado por la física conocida: una vez que los gravitones viajaron libremente sin dispersarse, debería haberse generado un fondo «reliquia» de esta radiación inicial, un equivalente al fondo cósmico de microondas pero aplicado a estas partículas: el CGB.

Pero la teoría del Big Bang no permite la existencia del CGB, ya que sugiere que la inflación exponencial del universo recién nacido diluyó reliquias como esta. Por ello, de detectarse CGB se descartaría la inflación cósmica, que no permite su existencia. Vagnozzi y Loeb creen que tal prueba es posible y se suma al presupuesto de radiación cósmica, que de otro modo incluye fondos de microondas y neutrinos. El problema residiría en que esto sería muy difícil de detectar y requeriría tremendos avances tecnológicos en la tecnología de imanes superconductores y girotrones. Algo que, afirman, llegará en los próximos años.