¿Y si el Big Bang no hubiera comenzado con una singularidad? Este punto de densidad infinita, que tanto debate genera entre los físicos, podría evitarse. Un nuevo enfoque de la gravedad cuántica propone que el Universo pudo haber emergido sin este concepto problemático, modificando simplemente la teoría de Einstein.
Esta idea plantea que la propia gravedad, a energías extremas, podría haber provocado la expansión inicial del cosmos sin necesidad de añadir ingredientes adicionales.
La teoría de Einstein, la relatividad general, funciona notablemente bien en la mayoría de las situaciones, pero predice singularidades en el momento del Big Bang y en el interior de los agujeros negros. Estos puntos donde la densidad y la temperatura se vuelven infinitas son la señal de que la teoría es llevada más allá de sus límites. Para remediarlo, físicos de la Universidad de Waterloo y del Instituto Perimeter han explorado una extensión llamada gravedad cuadrática cuántica.
Esta nueva teoría se comporta notablemente bien a las energías más altas, a diferencia de la relatividad general. Propone que la inflación primordial, esa fase de expansión rápida del Universo, podría ser una consecuencia directa de la propia gravedad, sin necesidad de un campo hipotético.
El modelo obtenido se ajusta muy bien a los datos actuales, a veces mejor que los modelos de inflación clásicos. Lo que sorprendió al equipo fue hasta qué punto una fase de inflación surgió de manera natural una vez que la teoría fue tratada en un marco coherente. Esto cambia nuestra visión del Universo primordial: en lugar de añadir elementos a la gravedad, esta ya contiene los ingredientes necesarios.
Para probar esta idea, los científicos cuentan con las ondas gravitacionales primordiales y el fondo cósmico de microondas, ese resplandor fósil del comienzo del universo. Si las futuras observaciones detectan patrones particulares en estas señales, podría confirmarse que la gravedad cuántica cuadrática es el camino correcto. El equipo planea refinar sus predicciones y compararlas con los datos venideros.
Esta investigación, publicada en
Physical Review Letters, abre así una nueva vía prometedora para comprender los primeros instantes de nuestro universo sin recurrir a singularidades infinitas. El próximo paso será distinguir este modelo de las teorías de inflación más clásicas mediante observaciones precisas.
Fuente: Physical Review Letters