Un grupo de investigadores plantea que, en el origen del universo, puede que también tuviese lugar un Big Bang oscuro. Es decir, habría sucedido junto al Big Bang tradicional. Su razonamiento es que este fenómeno podría haber sido la fuente de la materia oscura que podemos encontrar en el cosmos…
El Big Bang oscuro es una alternativa muy exótica
Es importante tener claro, como con cualquier hipótesis de este estilo, que estamos hablando de algo que debe ser tratado con mucho escepticismo. El modelo cosmológico estándar se utiliza para explicar cómo es el cosmos. En sus inicios, el universo era un lugar muy diferente y exótico. Uno de los momentos más destacados, a pesar de ser increíblemente breve, fue la inflación. En solo una fracción de segundo, mucho antes de que se cumpliese el primer segundo de existencia del cosmos, se produjo una expansión desmesurada.
Al terminar la inflación, el universo observable pasó de tener un tamaño inferior a una molécula, a tener un radio de años-luz. Al terminar la inflación, los campos cuánticos exóticos, que permitieron ese fenómeno, se degradaron. Se convirtieron en un flujo de partículas y radiación que sigue existiendo hoy en día. Cuando el universo cumplió veinte minutos de existencia, esas partículas comenzaron a unirse. Así, dieron nacimiento a los primeros protones y neutrones del cosmos. Fue en un período llamado nucleosíntesis primordial.
Es uno de los cimientos de la cosmología moderna. Los cálculos, para explicar este episodio, detallan precisamente la cantidad de hidrógeno y helio que se puede observar en el universo. Pero es cierto, que, a pesar de ello, hay cosas que todavía no están bien comprendidas. Una de ellas es la materia oscura. Es una forma de materia invisible, que solo interactúa con la gravedad. Sin embargo, es la materia más abundante del cosmos. De hecho, la materia oscura es aproximadamente cinco veces más abundante que la materia normal.
Las suposiciones sobre la materia oscura
Generalmente, lo que se plantea en los modelos del Big Bang, es que el proceso que generó las partículas y radiación también crearon la materia oscura. Un equipo de investigadores, ahora, propone una idea que resulta intrigante. Lo que plantean es que las eras de la inflación y la nucleosíntesis primordial no fueron únicas. La materia oscura, quizá, evolucionó en paralelo, siguiendo un camino completamente diferente. En este escenario, el final de la inflación inundó el universo con partículas y radiación, pero no añadió materia oscura.
En su lugar, quedó algo de los campos cuánticos, que no llegaron a degradarse. A medida que el universo se expandía y enfriaba, ese campo cuántico adicional se transformó, con el paso del tiempo, desencadenando la formación de la materia oscura. Esto sería, por tanto, el Big Bang oscuro. Este planteamiento tiene sus ventajas. Permite desligar la evolución de la materia oscura de la materia normal. De manera que la nucleosíntesis primordial tiene lugar tal y como se describe, mientras que la materia oscura evoluciona por separado.
Esto también abre otras vías de exploración. Permite analizar diferentes modelos teóricos sobre la materia oscura, por el planteamiento de que siguió su propio camino evolutivo. Esto debería hacer que sea más fácil seguir los cálculos para ver cómo se comparan con las observaciones. Por ejemplo, los investigadores han sido capaces de determinar que, si realmente sucedió ese Big Bang oscuro, debió tener lugar antes de que el universo cumpliese su primer mes de existencia. Es decir, no habría sucedido junto al Big Bang tradicional.
El Big Bang oscuro (si sucedió) debería ser detectable
A esto, los investigadores añaden que la aparición del Big Bang oscuro liberaría una señal muy especial. Se trata de una firma, en forma de ondas gravitacionales intensas. Deberían estar presentes todavía en el universo moderno. Algunos experimentos, cómo los de matriz de sincronización de púlsares (en inglés, pulsar timing arrays), deberían tener la capacidad de detectar esas ondas gravitacionales. Suponiendo que existan. En realidad, el estudio es una simple hipótesis y debe ser considerada como tal, a pesar de que pueda resultar interesante.
A fin de cuentas, ni siquiera está claro que haya señal alguna de que tuviese lugar un Big Bang oscuro. Si bien es cierto que, a su favor, el estudio plantea métodos que permitirían detectar esas ondas gravitacionales. No es la primera hipótesis que se plantea en torno al inicio del universo. Tampoco será la última. La realidad es que, salvo las que plantean que el universo comenzó con un Big Bang, todas las demás terminan siendo descartadas o, en el mejor de los casos, cuentan con muy pocos apoyos, porque no logran explicar aspectos conocidos del cosmos.
En el futuro, habrá que ver si esta hipótesis termina dando lugar a algún planteamiento interesante. Por ahora, no hay que caer en el error de darle más importancia de la que tiene. Es decir, no es ni mucho menos una revolución. Solo se trata de un planteamiento que podría resultar más o menos atractivo. Al menos, sí hay una lectura positiva. Es un recordatorio de que la materia oscura, uno de los grandes enigmas de la cosmología moderna, sigue siendo un campo de investigación en el que la actividad no cesa nunca. ¿Llegaremos a conocerla mejor en unos años?
Estudio
El estudio es K. Freese, M. Wolfgang Winkler, «Dark Matter and Gravity Waves from a Dark Big Bang». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
