Las cuerdas cósmicas, hipotéticos vestigios de los primeros instantes del Universo, están en el centro de un estudio realizado por el Instituto Kavli para la Física y las Matemáticas del Universo en Japón. Estas estructuras, formadas durante las transiciones de fase sucesivas del Big Bang, se consideran como defectos en la propia trama del espacio-tiempo.
Con un grosor que no supera el de un protón y una longitud que se extiende de un extremo a otro del Universo, estas cuerdas cósmicas podrían tener una masa que supera la de la Tierra en una longitud de solo uno o dos kilómetros.
Esta imagen es una simulación generada por computadora que representa la amplitud del gradiente de las anisotropías inducidas por las cuerdas cósmicas en el fondo cósmico de microondas.
Chris Ringeval
Hasta ahora, la comunidad científica consideraba estas cuerdas como casi indestructibles, estables desde el Big Bang hasta nuestros días. Solo una colisión mutua o la formación de un lazo podrían llevar a su descomposición en partículas y radiaciones energéticas. Sin embargo, esta nueva investigación sugiere que las cuerdas cósmicas podrían ser en realidad metaestables. Este concepto de metaestabilidad, común en el mundo físico, describe un estado temporalmente estable pero que puede ser perturbado por un cambio de equilibrio.
El estudio revela un mecanismo posible para esta inestabilidad: la interacción con monopoles magnéticos, partículas hipotéticas creadas también durante las transiciones de fase del Big Bang. Estos monopoles, poseedores de un único polo magnético (norte o sur), podrían aniquilarse en presencia de "antimonopoles" cerca de las cuerdas cósmicas, liberando energía capaz de "cortar" estas cuerdas en dos. Este proceso de inestabilidad conduciría finalmente a la disolución de las cuerdas cósmicas.
La disolución de las cuerdas cósmicas podría generar ondas gravitacionales. Estas ondas, vibraciones del espacio-tiempo, podrían ser los vestigios de la existencia de las cuerdas cósmicas en el Universo. Aunque las propias cuerdas cósmicas no han sido observadas directamente, las ondas gravitacionales detectadas recientemente podrían ser interpretadas como señales de su presencia pasada.
Esta investigación abre nuevas perspectivas para entender los misterios del Universo primitivo y los fundamentos de la cosmología moderna. Los científicos ahora se interesan en el análisis detallado de las ondas gravitacionales para determinar si realmente provienen de las cuerdas cósmicas o de otros fenómenos como colisiones de agujeros negros.
Fuente: arxiv.org/abs/2312.15662