El estudio detallado de la radiación dejada tras la explosión del Big Bang ha dado algunas pistas de la forma que tiene nuestro Universo. La mayoría de los modelos apunta a que vivimos en un universo plano. Ahora, dos cosmólogos muestran que estos datos son consistentes con un Universo que esta ligeramente curvado, similar a una silla de montar.
A larga escala, las mediciones precisas del fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en ingles Cosmic Microwave Background) hechas por la misión WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) de la NASA dieron los primeros indicios que existía cierta asimetría. Algunos expertos pensaron que esto se debía a errores sistemáticos que serían corregidos por su sucesora, la nave Planck, de la agencia espacial europea, quien mapeo el CMB con una precisión mayor. Pero los resultados de Planck confirmaron la anomalía.
Para explicar los momentos iniciales de nuestro Universo, donde éste se expandía a velocidades ultrarápidas, la teoría mas simple es la de inflación, la cual sostiene que el Universo es plano y que su expansión es impulsada por un único campo cuántico llamado el inflatón. En este modelo el inflatón cumple dos roles: desencadenar una hiperexpansión y generar pequeñas acumulaciones de materia que con el tiempo pasaran a formar las galaxias que hoy conocemos.
Pero esta versión de la inflación no puede considerar un Universo con ciertas asimetrías, excepto como una fluctuación estadística, cuyas posibilidades son equivalentes a ganar un juego de azar.
Liddle and Cortés, publicaron esta semana un artículo en “Physical Review Letters” proponiendo una nueva explicación. Como muchos teóricos antes de ellos, consideran un segundo campo cuántico, el curvatón. Este campo establecería las fluctuaciones de densidad en el Universo temprano, dejando al inflatón solo con el rol de desencadenar la hiperexpansión.
Los investigadores muestran que el campo curvatón generaría las fluctuaciones de densidad desigual que han sido observadas siempre y cuando el espacio tuviera una ligera curvatura negativa a grandes escalas.
Los autores del trabajo son los primeros en explicas las asimetrías desde primeros principios, esto quiere decir bajo ningún supuesto ni modelo previo, dice Adrienne Erickcek, teórico de la Universidad del Norte de Carolina, quien no es parte del grupo de investigadores.
En el escenario de Liddle y Cortés, la asimetría del CMB derivaría de una falta de uniformidad a muy gran escala en el Universo codificado en el campo del curvatón. En 2008, Erickcek y sus colegas propusieron un mecanismo similar, este modelo sin embargo no produjo un Universo con curvatura negativa.
A pesar que numerosas observaciones indican que el cosmos es realmente plano, las desviaciones en los datos del CMB predichas por los últimos modelos, las cuales según los autores siguen siendo especulativas, podrían ser suficientemente pequeñas para ajustar sin los limites impuestos por las mediciones del satélite Planck, dice Liddle. Experimentos futuros con mediciones mejoradas y mas precisas podrían determinar en el futuro quien tiene la razón.
Por ahora les invito a comentar, discutir o exponer su opinión a cerca de estas teorías.
Paper: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v111/i11/e111302
Sólo agregaría que el próximo año Planck presentará su medición de la polarización del CMB, lo que permitirá tirar este estudio al basurero o considerarlo en forma seria. Por ahora es una interesante posibilidad que merece ser estudiada.