Dos físicos de la Universidad de Estocolmo han propuesto que, muy cerca del inicio del universo, tuvo lugar un segundo evento similar al Big Bang . Después de algunas semanas del suceso de expansión universal conocido como el Big Bang, piensan, ocurrió otro similar responsable de crear y distribuir la materia oscura por todo el espacio. El artículo aún se encuentra en proceso de revisión por pares.
La materia oscura no puede ser observada utilizando métodos tradicionales, ya que no absorbe, refleja ni emite luz. No obstante, los astrónomos han intuido su presencia debido a las interacciones gravitacionales que demuestran las galaxias. Hasta el enfoque más reciente aceptado, la materia oscura constituye el 80% del total de la masa del universo, el 20% restante representa la materia “tradicional” (conocida como materia bariónica). La abrumadora presencia de esta sustancia hipotética en el espacio explica y da sentido a la rotación de las galaxias, la formación de estructuras cósmicas y la aparición de lentes gravitacionales que desvían la luz en el universo.
El modelo del Big Bang postula que todas las partículas que existen en el universo actual surgieron en los primeros momentos después de la expansión. Las condiciones extremas de temperatura y densidad permitieron la creación de las primeras partículas subatómicas, y a medida que el universo se expandía y enfriaba, los electrones y protones se combinaron para formar los primeros átomos de hidrógeno y helio. Ante la falta de comprensión sobre la materia oscura, los físicos y cosmólogos han asumido que esta surgió de la misma manera y al mismo tiempo que la materia bariónica.
Un segundo Big Bang para explicar la materia oscura
Katherine Freese y Martin Wolfgang Winkler proponen que las partículas de materia oscura surgieron a partir de un segundo Big Bang, al que ellos llaman "Big Bang oscuro". Este evento habría ocurrido poco después del inicio de la expansión del universo, cuando el entorno ya estaba lo suficientemente frío. Para los físicos de Estocolmo, la materia oscura tiene un origen independiente y evoluciona en paralelo con la materia convencional. Además, el artículo resalta que la única razón por la que ambas clases de materia comparten un origen es por una cuestión de simplicidad en el modelo.
La clave de esta propuesta es la separación. La idea permite pensar que en los primeros momentos del universo, la materia tradicional y la radiación existieron sin la influencia abismal de la materia oscura. Por lo tanto, los cosmólogos pueden estudiar el proceso de formación de los primeros átomos (nucleosíntesis del Big Bang) sin complicarse la vida incorporando la presencia de la materia oscura hipotética.
“El Big Bang Oscuro ocurrió a través de una transición de fase en el sector oscuro que transforma la energía oscura de vacío en un plasma oscuro y caliente de partículas”, sentencia el artículo Dark Matter and Gravity Waves from a Dark Big Bang.
Es relevante destacar que los científicos han optado por utilizar el adjetivo 'oscuro' para describir esta clase de materia, no porque carezca de luz, sino porque parece ser ajena a todas las formas de radiación electromagnética. Dado que aún no se comprende la naturaleza de esta materia "oscura", todos los aspectos relacionados con su origen son denominados "oscuros" en un sentido referencial.
El plasma oscuro al que hacen referencia los autores en el artículo no es un mar negro. Es el conjunto de partículas desconocidas en su estado primordial, que constituyen la materia oscura, antes de distribuirse de manera no uniforme por todo el universo.
Una forma de rastrear el origen de la materia oscura
Los físicos proponen que un Big Bang Oscuro, o un evento de transformación de la materia oscura, debe haber generado una forma única de ondas gravitacionales en la estructura misma del espacio-tiempo. De existir, estas supuestas huellas del comienzo de la materia oscura deberían ser rastreadas y estudiadas utilizando instrumentos convencionales.
El artículo de Freese y Wolfgang fue presentado en febrero de 2023 y aún se encuentra en proceso de revisión por pares. En ningún caso ha sido aceptado como una hipótesis que modifique el modelo estándar del Big Bang. Puede ser estudiado detalladamente en el servidor ArXiv.
Fuente: es.wired.com