Este podría ser el momento para despedirse de una de las teorías mas queridas del mundo de la ciencia la del Big Bang. Los cosmólogos especulan que el Universo fue formado a partir de los escombros expulsados cuando una estrella de cuatro dimensiones colapsó en un agujero negro - un escenario que podría ayudar a explicar por qué el universo parece ser tan uniforme en todas las direcciones.
El modelo estándar del Big Bang nos dice que el universo explotó a partir de un punto infinitamente denso, o también conocido como singularidad. Pero lo que nadie sabe es como se habría provocado esta explosión: las leyes conocidas de la física no pueden decirnos lo que pasó en ese momento.
El horizonte de sucesos de un agujero negro es el punto de no retorno para cualquier cosa que cae en el, es de una superficie esférica. En un universo de dimensiones superiores, un agujero negro podría tener un horizonte de sucesos en tres dimensiones, lo que podría generar un universo completamente nuevo del que ya que forma parte.
También es difícil explicar cómo un Big Bang violenta habría dejado un universo que tiene una temperatura casi uniforme, ya que no parece haber sido bastante tiempo desde el nacimiento del cosmos para haber alcanzado el equilibrio térmico.
Para la mayoría de los cosmólogos, la explicación más plausible de que la uniformidad que consiste en que poco después del comienzo de los tiempos, alguna forma desconocida de energía hizo que el joven Universo inflarse a un ritmo que era más rápido que la velocidad de la luz esto es conocido como la teoría inflacionaria. De esta manera, un pequeño parche con la temperatura más o menos uniforme habría extendido en el vasto cosmos que vemos hoy. Pero Niayesh Afshordi, un astrofísico de la Perimeter Institute for Theoretical Physics de Waterloo, Canada. señala que "el Big Bang fue muy caótica, no es claro aún hoy que no habría habido incluso en una pequeña mancha homogénea de inflación como para empezar a trabajar en esa dirección".
En la membrana
En un artículo publicado la semana pasada en el arXiv preprint server, Afshordi y sus colegas a su vez señalaron su atención a una propuesta hecha en el año 2000 por un equipo que incluye a Gia Dvali, físico ahora en la Universidad Ludwig Maximilians en Munich, Alemania. En ese modelo, nuestro Universo tridimensional (de 3 dimensiones) es una membrana, que flota a través de un 'universo mayor' que tiene cuatro dimensiones espaciales.
El equipo de Ashfordi se dio cuenta de que si el universo mayor contenía sus propias estrellas de cuatro dimensiones ( 4D ) , algunos de ellos podrían colapsar , formando agujeros negros 4D de la misma manera que las estrellas masivas en nuestro Universo lo hacen: que explotan como supernovas, violentas expulsiones de su exterior en capas, mientras que sus capas colapsadas en su parte interna se tornan en un agujero negro.
En nuestro universo, un agujero negro está limitado por una superficie esférica llamada horizonte de sucesos. Mientras que en el espacio tridimensional ordinario que se necesita para un objeto de dos dimensiones (como para el caso de una sombra) para crear un límite dentro de un agujero negro, en el universo mayor del horizonte de sucesos de un agujero negro 4D sería un objeto 3D - una forma llamada hiperesfera. Cuando el equipo de Afshordi modeló la muerte de una estrella 4D, se encontraron con que el material eyectado se formaría una membrana 3D rodea ese horizonte de eventos 3D y se ampliaría de poco a poco.
Los autores postulan que el Universo en 3D en el que vivimos puede ser justo como una membrana - y que detectan el crecimiento de la membrana como la expansión cósmica. "Los astrónomos midieron que la expansión y extrapolar atrás que el Universo debe haber comenzado con un Big Bang - pero eso es sólo un espejismo", dice Afshordi .
Modelo de discrepancia
El modelo también explica, naturalmente, la uniformidad de nuestro Universo. Debido a que el universo mayor 4D podría haber existido por un tiempo infinitamente largo en el pasado, no habría sido una gran oportunidad para las diferentes partes de la mayor parte de 4D para llegar a un equilibrio, que nuestro Universo 3D habría heredado.
La teoría tiene algunos problemas, sin embargo. A principios de este año, el observatorio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea dio a conocer datos que en los que se registran las ligeras fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas - la radiación reliquia que lleva huellas de los primeros momentos del Universo. Los patrones observados coinciden las predicciones hechas por el modelo estándar del Big Bang y de la inflación, pero el modelo de agujero negro se desvía de las observaciones de Planck en un 4 %. Con la esperanza de resolver la discrepancia, Afshordi dice que su ahora está refinando su modelo.
A pesar de la falta de coincidencia, Dvali alaba la ingeniosa manera en que el equipo echó el modelo del Big Bang. "La singularidad es el problema más importante en la cosmología y con esta nueva explicación se esta reescribiendo la historia, nunca habríamos encontrado algo así", dice. "Considerando que los resultados de Planck podríamos demostrar que la inflación es correcta" , al dejar abierta la cuestión de cómo se produjo la inflación, Dvali añade. El estudio podría ayudar a mostrar cómo la inflación es provocada por el movimiento del Universo a través de una realidad de dimensiones superiores, dice.
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