La materia oscura podría ser más antigua que el Big Bang

Descubrir el misterio de la materia oscura es una de las misiones más frustrantes de la física.

Podemos calificar la materia oscura como el mayor misterio del universo. Sabemos que hay algo que hace que las cosas se muevan más rápido de lo que deberían, pero desconocemos exactamente qué es, y tampoco estamos seguros de dónde vino.



¿Y si esta sustancia extraña surgió antes del Big Bang?

 

Ese momento representa la explicación más popular de cómo comenzó el universo, en una singularidad instantánea que se expandió durante miles de millones de años en todo lo que nos rodea. La materia oscura, que, según nuestros cálculos, constituye alrededor del 80% de la materia en el universo, a veces se considera un producto del Big Bang.

 

Ahora, según un nuevo estudio de la Universidad Johns Hopkins (EE. UU.) la materia oscura podría haber conformado un conjunto de partículas que aparecieron en un período de tiempo muy breve, solo fracciones de fracciones de segundo, antes del Big Bang. Esto no solo sugiere una nueva conexión entre la física de partículas y la astronomía, sino que, si esta hipótesis se cumple, podría indicar una nueva forma de buscar algo tan misterioso como la materia oscura.

 

"Si la materia oscura consiste en nuevas partículas que nacieron antes del Big Bang, afectan a la forma en que las galaxias se distribuyen en el cielo de una manera única", dijo el astrónomo y físico Tommi Tenkanen, autor del trabajo que publica la revista Physical Review Letters. "Esta conexión puede usarse para revelar su identidad y también para sacar conclusiones sobre los tiempos anteriores al Big Bang".

 

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Tenkanen desarrolló un modelo matemático para investigar cómo interactúa la materia oscura con lo que los físicos llaman partículas escalares. En esa categoría, los científicos -hasta ahora- solo han visto el bosón de Higgs. Y si la materia oscura es realmente más antigua que el Big Bang, esta sustancia definitivamente habría interactuado con partículas escalares, explica el experto. "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 materia oscura en diferentes experimentos de física de partículas", aclara Tenkanen.

El hecho de que los investigadores aún no hayan visto tal señal es preocupante. La explicación que ofrece el investigador es que
la materia oscura podría haber sido producto de la inflación cósmica. No es la primera vez que se propone esta idea, pero Tenkanen ha proporcionado las matemáticas que la respaldan. Y, si la inflación cósmica ocurrió antes del Big Bang, la materia oscura podría haber existido antes que el resto de cosas en la sopa primordial del universo.

 

Sin embargo, Tenkanen afirmó que su modelo matemático puede apuntar a un enfoque diferente para abordar la cuestión de la materia oscura: centrarse en las observaciones astronómicas.

 

"Si bien este tipo de materia oscura es demasiado difícil de encontrar en experimentos con partículas, puede revelar su presencia en observaciones astronómicas", dijo Tenkanen.

En particular, el experto ve potencial en el telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea -nombrado en honor al padre de la geometría, Euclides-, que se lanzará en 2022. Esa nave espacial está diseñada para mapear los bordes del universo, permitiendo a los científicos mirar hacia atrás unos 10.000 millones de años.

 

¿Nos dará la respuesta?

 

Lógicamente se trata da un material altamente teórico, pero tan válido como cualquier otro sobre el misterioso asunto que juega un papel clave en la configuración de nuestro universo. Será fascinante ver cómo se desarrolla la búsqueda de materia oscura en la próxima década.

 

Referencia: Dark Matter from Scalar Field Fluctuations. Tommi Tenkanen. Physical Review Letters 123, 061302 – Published 7 August 2019 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.061302

 

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme por aquí.

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