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Esto fue lo que sucedió un segundo después del Big Bang

Un equipo de astrofísicos de las universidades de Göttingen y Auckland han simulado los primeros momentos del universo.

Se trata de la simulación más grande del área más pequeña del universo. Todo ha sido posible gracias a simulaciones informáticas que han permitido describir la época más infantil de la formación del universo.

 


¿Qué pasó durante la primera billonésima parte de un segundo tras el Big Bang?


Nuestro universo nació hace unos 13.700 millones de años en una expansión masiva que hizo estallar el espacio como si de un globo gigantesco se tratase. Esta enorme expansión se conoce como Big Bang. Y, aunque no podemos observar los primeros momentos del universo, sí que es posible reconstruirlo matemáticamente.


Esto es precisamente lo que han hecho los científicos de las universidades de Göttingen y Auckland (Nueva Zelanda) tas mejorar las capacidades de las simulaciones realizadas por ordenador con la intención de dibujar los primeros momentos de nuestro cosmos. Al hacerlo, encontraron que una compleja red de estructuras se formó en la primera billonésima de segundo después del Big Bang. El comportamiento de estos objetos, a escala microscópicamente pequeña (que caben en volúmenes mucho más pequeños que las partículas rudimentarias actuales), imita la distribución de las galaxias en el universo actual.


Las simulaciones también mostraron a los científicos la formación de regiones con alta densidad unidas por su gravedad.


“El espacio físico representado por nuestra simulación encajaría en un solo protón un millón de veces”, explica Jens Niemeyer, director del Grupo de Cosmología Astrofísica de la Universidad de Göttingen. "Es probablemente la simulación más grande del área más pequeña del universo que se ha llevado a cabo hasta ahora".

 

Estructuras muy pequeñas y efímeras

Aunque las estructuras simuladas por ordenador tendrían una vida muy corta y eventualmente se "vaporizarían" en partículas elementales estándar, los rastros de esta fase temprana extrema podrían ser detectables en experimentos futuros. Entre el comienzo y el fin de la simulación, el área estudiada se expandió unas diez millones de veces su volumen inicial (siendo aún más diminuta que el interior de un protón).


"La formación de tales estructuras, así como sus movimientos e interacciones, debe haber generado un ruido de fondo de ondas gravitacionales", comenta Benedikt Eggemeier, estudiante de doctorado en el grupo de Niemeyer y primer autor del estudio. "Con la ayuda de nuestras simulaciones, podemos calcular la fuerza de esta señal de onda gravitacional, que podría medirse en el futuro".

 


¿Qué pasa con los agujeros negros?


Los investigadores sugirieron que si las estructuras sufren un colapso descontrolado, pueden formar agujeros negros. También es posible que las consecuencias de tal evento también sean detectables, o pueden ser parte de la esquiva materia oscura que sigue intrigando a los expertos.


"Por otro lado, si las simulaciones predicen la formación de agujeros negros, y no los vemos, entonces habremos encontrado una nueva forma de probar modelos del universo primitivo o infantil", concluye Richard Easther, también coautor del trabajo que publica la revista Physical Review D.

 

 

Referencia: “Formation of inflaton halos after inflation” by Benedikt Eggemeier, Jens C. Niemeyer and Richard Easther, 22 March 2021, Physical Review D.
DOI: 10.1103/PhysRevD.103.063525

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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