Así como las ondas del océano dan forma a nuestras costas, las ondas en el espacio-tiempo pueden haber establecido el universo en un camino evolutivo que condujo al cosmos tal como lo vemos hoy.
Una nueva teoría sugiere olas gravitacionales – En lugar de partículas hipotéticas llamadas inflatones, impulsó la expansión temprana del universo y la redistribución de la materia en el mismo.
“Durante décadas, hemos tratado de entender los primeros momentos del universo utilizando modelos basados en elementos que nunca hemos observado”. explica el primer autor del documento, astrofísico teórico Raúl Jiménez de la Universidad de Barcelona.
“Lo que hace que esta propuesta sea emocionante es su simplicidad y verificación. No estamos agregando elementos especulativos, sino demostrando que la gravedad y la mecánica cuántica pueden ser suficientes para explicar cómo surgió la estructura del cosmos”.
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No sabemos con certeza cómo se desarrollaron las etapas más tempranas del universo después del Big Bang Hace unos 13.800 millones de años. Todo lo que los científicos pueden hacer en este momento se les ocurre teorías que se ajustan a la física del universo que observamos.
Esas teorías son bastante buenas, pero hay deficiencias claras. Tomar el descubrimiento de JWST de Grandes cantidades de galaxias masivas Anteriormente en el universo de lo que los cosmólogos esperaban, por ejemplo.
La línea de tiempo actualmente aceptada de la evolución del universo implica un período de rápida expansión o inflación, justo después del Big Bang. Desde un único punto unidimensional de densidad infinita, una singularidad, la descripción matemática del universo justo antes del Big Bang, el universo se infló rápidamente, hinchando con una sopa de plasma caliente que se enfrió para formar materia.
El inflatón es una partícula especulativa o un campo cuántico que los científicos usan para explicar la inflación cosmológica y la sorprendente suavidad del cosmos. En teoría, la partícula impulsa la rápida expansión del universo y al mismo tiempo permite variaciones en la densidad de la sopa de plasma que eventualmente se condensan agujeros negrosgalaxias, estrellas y todos los otros bits y bobs de materia dispersos por todo el universo.
A pesar de nuestros mejores esfuerzos, sin embargo, los físicos han no encontró otra evidencia Eso respalda la existencia del inflatón. Jiménez y sus colegas querían saber si hay otra manera: si podemos explicar la evolución temprana del universo utilizando diferentes parámetros que dependen menos de elementos especulativos.
Comenzaron con un modelo muy simplificado del universo real consistente con relatividad general y observaciones actuales de la expansión del universo, llamadas Espacio de Sitter. Dentro de este campo, las fluctuaciones cuánticas en el espacio-tiempo, es decir, las ondas gravitacionales, pueden ser Generado por un tipo de turbulencia llamado perturbaciones tensoras.
https://www.youtube.com/watch?v=5akt4bpk-00 FrameBorDer = “0 ″ PERTER =” Acelerómetro; Autoplay; portapapeles-escritura; Media encriptada; giroscopio; imagen en imagen; Web-SHARE “referRerPolicy =” Strict-Origin-when-Cross-Origin “PermishFullScreen>Se cree que las ondas gravitacionales llenan el universo hoy. Son las ondas generadas en el espacio-tiempo por interrupciones masivas. Los que podemos detectar actualmente son generado por colisiones entre objetos masivos y densos como estrellas de neutrones y agujeros negros, pero los físicos creen El universo entero está sonando con un rumbo constante de ondas gravitacionales demasiado grandes para que podamos detectar (todavía).
Los investigadores encontraron que las ondas gravitacionales generadas por las perturbaciones tensoras en su modelo de espacio-tiempo podrían crear variaciones de densidad en el plasma primordial por su cuenta, así como impulsar la expansión temprana del universo.
Eventualmente, estas variaciones crearían grupos lo suficientemente densos como para colapsar bajo la gravedad y formar las semillas del universo temprano: las primeras estrellas y galaxias y agujeros negros.
Es una solución tan elegante y elimina la dependencia de los hipotéticos como la fuerza impulsora detrás de la evolución temprana de todo el universo, aunque se necesita más trabajo para verificarlo, por supuesto.
Sin embargo, “nuestro mecanismo propuesto podría eliminar la necesidad de un escenario dependiente del modelo: la elección de un campo escalar, como el inflatón, para impulsar la inflación”, Los investigadores escriben.
Su trabajo ha sido publicado en Investigación de revisión física.