¿Terminará el universo con un estallido o un gemido? Un par de físicos teóricos han propuesto una tercera vía: quizás el universo nunca termine.
En un estudio que intenta definir la naturaleza de energía oscura – un fenómeno misterioso que se cree que está causando que el universo se expanda cada vez más rápido – los físicos descubren que la expansión cósmica no siempre es un hecho. Más bien, escriben, la energía oscura puede «encenderse y apagarse» periódicamente, a veces haciendo que el cosmos crezca, a veces encogiéndose hasta que las condiciones sean adecuadas para uno nuevo. Big Bang para que ocurra – y para que nazca un nuevo universo.
El gran Escape
Nuestro universo está experimentando actualmente una fase de expansión descontrolada: el cosmos está creciendo más rápido con cada momento que pasa. Los cosmólogos no entienden la causa de esta aceleración, a la que llaman energía oscura. Si esta aceleración persiste, nuestro universo finalmente se expandirá hasta el olvido, con toda la materia y la radiación destrozadas.
Este no sería el primer período de crecimiento desenfrenado. En los primeros momentos del Big Bang, las energías y densidades eran tan extremas que la física existente no puede con ellas: predice una singularidad, un punto de densidad infinita donde fallan las matemáticas. Posteriormente, el universo experimentó un período de expansión increíblemente rápida conocido como inflación, que tampoco se comprende bien.
Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo si estas dos fases de expansión acelerada, una en los primeros momentos del Big Bang y otra en la época actual, están relacionadas entre sí, y si una entidad que las impulsa evita el problema de la singularidad del Big Bang.
Demonios dinámicos
Para responder, un par de físicos teóricos publicaron un estudio el 7 de febrero en Preprint Database. arXiv (se abre en una nueva pestaña) quien examinó un modelo del universo en el que la energía oscura siempre ha jugado un papel. Investigaciones anteriores han modelado el «disparo» de la energía oscura en varios momentos para impulsar la expansión cósmica, pero una nueva investigación propone un modelo más realista que incluye materia y radiación.
Querían ver si la energía oscura podría evitar una singularidad del Big Bang, impulsar la inflación y acelerar el universo tardío. Para evitar esa singularidad inicial, el universo no puede partir de un punto de densidad infinita. En cambio, el universo en el que vivimos debería ser uno en una serie interminable de «grandes rebotes» repetidos.
En este escenario, la energía oscura lleva al universo a cierto tamaño. Pero luego la energía oscura se transforma, obligando al universo a contraerse. Entonces, el cosmos sufre una gran crisis, pero justo antes de alcanzar un estado de densidad infinita, la energía oscura vuelve a girar, provocando un período de inflación increíblemente rápida y comenzando el ciclo nuevamente.
Un mecanismo finamente afinado
Los investigadores encontraron un modelo de energía oscura que realizaba el triplete. Lo más importante es que la materia y la radiación no podrían haber estado presentes en el universo extremadamente primitivo, de lo contrario, habría arruinado la inflación. En cambio, la materia y la radiación iban a aparecer poco después de la inflación, cuando parte de la energía oscura se descompuso, inundando el universo con luz y materia.
A pesar del éxito inicial, los investigadores no pudieron encontrar una clase genérica de modelos de energía oscura que pudieran conducir a los mismos resultados una y otra vez. En cambio, tuvieron que ingresar artificialmente un valor más bajo para la expansión acelerada actual de lo que predice la mecánica cuántica para obtener el resultado exacto.
Sin embargo, esta nueva investigación apunta en una dirección prometedora, proporcionando una plataforma valiosa para seguir explorando modelos como este. Los humanos no están necesariamente destinados a vivir en un cosmos frío y vacío, porque la energía oscura podría comportarse de manera diferente en un futuro lejano. Solo la investigación continua revelará nuestro destino final.
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