¿Podría la famosa teoría del "Big Bang" necesitar una revisión? Un grupo de físicos teóricos supone que el nacimiento del universo podría haber ocurrido después de que una estrella de cuatro dimensiones colapsó en un agujero negro y expulsó escombros.
Antes de entrar en sus hallazgos, vamos a comenzar con esto diciendo que nadie sabe nada con certeza. Los seres humanos obviamente no existían cuando comenzó el universo. La teoría estándar es que el universo creció desde un punto infinitamente denso o singularidad, pero ¿quién sabe qué había antes?
"Para todos los físicos saben, los dragones podrían haber salido volando de la singularidad", dijo Niayesh Afshordi, astrofísico del Instituto Perimetral de Física Teórica en Canadá, coautor del nuevo estudio.
¿Cuáles son las limitaciones de la teoría del Big Bang? La singularidad es una de ellas. Además, es difícil predecir por qué habría producido un universo que tiene una temperatura casi uniforme, porque la edad de nuestro universo (aproximadamente 13.8 mil millones de años) no da suficiente tiempo, por lo que podemos decir, para alcanzar un equilibrio de temperatura .
La mayoría de los cosmólogos dicen que el universo debe haberse expandido más rápido que la velocidad de la luz para que esto suceda, pero Ashford dice que incluso la teoría tiene problemas: "El Big Bang fue tan caótico que no está claro que hubiera habido un pequeño parche homogéneo para inflación para comenzar a trabajar ".
Esto es lo que proponen los físicos:
- El modelo que construyeron tiene el universo tridimensional flotando como una membrana (o brana) en un "universo masivo" que tiene cuatro dimensiones. (Sí, esto también está haciendo que nos duela la cabeza, por lo que podría ser más fácil pensar temporalmente en el brane como bidimensional y el "universo a granel" como tridimensional al tratar de imaginarlo). detalles en este documento de 2000 en el que se basa la nueva teoría.
- Entonces, si este "universo masivo" tiene estrellas de cuatro dimensiones, estas estrellas podrían pasar por los mismos ciclos de vida que las tridimensionales con las que estamos familiarizados. Los más masivos explotarían como supernovas, mudarían su piel y las partes más internas se derrumbarían como un agujero negro.
- El agujero negro 4-D tendría un "horizonte de eventos" al igual que los 3-D con los que estamos familiarizados. El horizonte de eventos es el límite entre el interior y el exterior de un agujero negro. Hay muchas teorías sobre lo que sucede dentro de un agujero negro, aunque nunca se ha observado nada.
- En un universo tridimensional, el horizonte de eventos aparece como una superficie bidimensional. Entonces, en un universo 4-D, el horizonte de eventos sería un objeto 3-D llamado hiperesfera.
- Básicamente, lo que dice el modelo es que cuando la estrella 4-D se separa, el material sobrante crearía una membrana 3-D que rodea un horizonte de eventos 3-D, y luego se expande.
¿El largo y corto de eso? Para traer esto de vuelta a las cosas que podemos ver, es evidente a partir de las observaciones que el universo se está expandiendo (y de hecho se está haciendo más rápido a medida que se expande, posiblemente debido a la misteriosa energía oscura). La nueva teoría dice que la expansión proviene del crecimiento de esta brana 3-D. Pero hay al menos una limitación.
Si bien el modelo explica por qué el universo tiene una temperatura casi uniforme (el universo 4-D que lo precedió habría existido por mucho más tiempo), un telescopio de la Agencia Espacial Europea llamado Planck mapeó recientemente pequeñas variaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, que se cree ser restos de los inicios del universo. (Lea más sobre el CMB aquí.)
El nuevo modelo difiere de estas lecturas de CMB en aproximadamente un cuatro por ciento, por lo que los investigadores están buscando refinar el modelo. Sin embargo, todavía sienten que el modelo tiene valor. Planck muestra que la inflación está ocurriendo, pero no muestrapor quéLa inflación está sucediendo.
"El estudio podría ayudar a mostrar cómo la inflación se desencadena por el movimiento del universo a través de una realidad de dimensiones superiores", declararon los investigadores.
Puede leer más sobre su investigación en este artículo de Arxiv publicado previamente. La entrada de Arxiv no especifica si el documento se ha enviado a publicaciones científicas revisadas por pares para su publicación.
Fuente: naturaleza
