Físico y matemático Roger Penrose cree haber encontrar rastros de un universo anterior al nuestro

ESA / Instituto Planck 

Los rastros de un universo anterior al nuestro podrían haber sido detectados en radiación de fondo de microondas (CMB), dice un trío de científicos dirigido por el famoso físico Roger Penrose. El estudio, que fue publicado en ArXiv, ha sido recibido con escepticismo por otros investigadores.

La mayoría de los cosmólogos creen que luego del Big Bang, el universo experimentó una expansión muy breve pero excepcionalmente intensa. Este período de "inflación" habría solucionado cualquier irregularidad en la estructura del universo primitivo, haciendo que el cosmos tenga la apariencia muy uniforme que actualmente observamos.

Sin embargo, Penrose ha desarrollado una teoría rival conocida como "Cosmología Cíclica Conforme" (CCC) que postula que el universo se hizo uniforme antes, y no después, del Big Bang. La idea es que el universo se repite en eones (ciclos infinitos), comenzando infinitamente pequeño y ligero antes de expandirse y generar cúmulos de materia. Esa materia finalmente es absorbida por los agujeros negros supermasivos, que a largo plazo desaparecen emitiendo continuamente radiación Hawking. Este proceso restaura la uniformidad y prepara el escenario para el próximo Big Bang.

Anillos de temperatura

El CCC se ha encontrado con el escepticismo de muchos cosmólogos desde que se presentó en 2005, principalmente porque el emparejamiento de un universo infinitamente grande hacia uno infinitamente pequeño requiere que todas las partículas pierdan su masa cuando el universo se vuelva viejo.

Sin embargo, en 2010 Penrose y Vahe Gurzadyan del Instituto de Física de Ereván en Armenia afirmaron que habían encontrado pruebas para apoyar CCC en forma de anillos de temperatura uniforme dentro del CMB. Esos anillos, según la idea, serían la firma en nuestro eón de ondas gravitacionales emitidas esféricamente generadas por agujeros negros en colisión en el eón anterior.

Los dos investigadores encontraron dichos anillos en datos obtenidos por la sonda WMAP de la NASA, mientras que al mismo tiempo afirmaron no haber visto ese patrón en las simulaciones del CMB que habían llevado a cabo.

Sin embargo, otros físicos argumentaron que las simulaciones efectivamente contenían anillos, una vez que se habían modificado para tener en cuenta la distribución de puntos calientes y fríos en varias escalas angulares que se ven en el CMB real y que son predichas por la física inflacionaria.

A pesar de eso, Penrose publicó un tipo diferente de evidencia en apoyo de CCC. En lugar de anillos de temperatura casi uniforme, identificó parches dentro del CMB que son mucho más calientes que la región circundante. La idea es que estos puntos calientes podrían deberse a la radiación (principalmente electromagnética) emitida durante la evaporación Hawking de los agujeros negros supermasivos en el eón anterior.

Los Puntos de Hawking

Penrose dice que aunque originalmente eran muy débiles, esas emisiones se habrían concentrado en nuestro propio eón en lugares con enormes cantidades de energía que él y sus colegas llaman puntos de Hawking.

Según el físico, esa concentración se produce porque "el universo pierde la noción de cuán grande es en la transición entre eones". Los puntos de Hawking se habrían estirado durante el comienzo del universo, formando parches circulares con un diámetro en el cielo aproximadamente cinco veces mayor que el de la Luna.

Ahora, en esta última investigación, Penrose y sus colegas Daniel An del SUNY Maritime College en Estados Unidos y Krzysztof Meissner en la Universidad de Varsovia en Polonia, informan sobre los datos del CMB que el satélite Planck de la ESA (que busca puntos calientes de varios tamaños) encontró; y luego analizan qué tan rápido cae la temperatura del microondas a su alrededor en comparación con los puntos en 1000 mapas simulados del CMB.

Los científicos encontraron que en y alrededor de los puntos pequeños, ni un solo mapa simulado tenía gradientes de temperatura más altos que el cosmos real, con las variaciones de temperatura en este último caso aproximadamente un orden de magnitud mayor (algunos 3 × 10-4 K) que el CMB promedio.

"Esto significa que esos puntos no surgieron por casualidad, sino como consecuencia de algún fenómeno físico", afirma An. Lo cual apunta a que la teoría, y las observaciones de restos de un universo anterior, son correctas.

Además, según Penrose, esta disparidad entre los datos reales y simulados proporciona un fuerte respaldo a su teoría. "Ciertamente, acogemos con satisfacción los intentos de explicar estas observaciones en términos de modelos actualmente aceptados", dice, "pero creemos que será difícil a menos que surjan ideas radicalmente nuevas".

No todos los científicos están convencidos

Sin embargo, otros físicos siguen sin estar convencidos. James Zibin de la Universidad de Columbia Británica en Canadá señala que los científicos han estado analizando el CMB durante años y no han encontrado evidencia de puntos particularmente calientes (aunque han identificado un parche frío anómalo).

También afirma que Penrose y sus colegas no lograron explicar el efecto de "buscar en otro lado", argumentando que encontraron los lugares más populares en comparación con los datos simulados en solo 2 de 40 pruebas.

Por su parte, Douglas Scott, en British Columbia coincide con Zibin y llama "muy confuso y difícil de seguir" al documento, desconfía de lo que él ve como una serie potencialmente interminable de intentos para encontrar características inusuales en el CMB.

"Obviamente, si alguien pudiera demostrar que un patrón específico en el cielo de microondas es una prueba de que el universo experimentó una serie de ciclos, eso sería espectacularmente emocionante", dice. "Pero este documento está muy lejos de hacer eso", añade.


Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma

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