Si el inicio del Universo es una incógnita para los cosmólogos, el final es todavía más complicado de saber, pero la física teórica se trata de aventurarse a jugar con los escenarios que la física podría permitir y un grupo de investigadores ahora creen que la energía oscura podría conducir a un segundo Big Bang.
Energía oscura, la causante del caos
Según el modelo estándar de la cosmología, toda la materia de las galaxias, planetas, estrellas y todo objeto visible compuesto de materia bariónica, tan sólo representa el 5% de toda la composición del cosmos. El resto está formado por 25% de materia oscura y un impresionante 70% de energía oscura. Pero qué es la energía oscura y por qué es tan abundante en el Universo.
El modelo estándar también nos explica que el Universo está ahora mismo sometido a una aceleración y expansión constante, gracias a la presión ejercida por la energía oscura y que por lo tanto, esta sería la piedra angular para explicar el comportamiento expansivo del cosmos.
Aunque existe una limitante para finalmente descubrir la veracidad de la energía oscura y es que la constante cosmológica que describiría la incidencia de la energía oscura en el Universo, no ha podido medirse de manera directa hasta ahora. Es por esto que hay quienes creen que la expansión no se comporta de manera constante, sino que funcionaría como un ‘encendido’ y ‘apagado’ periódico, que en ocasiones propicia la expansión del cosmos y en otras, lo reduce hasta que ocurra otro Big Bang.
La fase que actualmente estaría atravesando nuestro Universo sería expansiva, así que justo en este momento aunque no seamos conscientes, nos expandimos con el cosmos y aunque parece un escenario aterrador que continuará hasta el infinito y el olvido de toda la materia contenida en el Universo, algunos cosmólogos creen que no sería ni la primera ni la última vez que ocurre.
Big Bang, inflación cósmica y expansión universal
En el primer momento luego del Big Bang las condiciones eran tan caóticas que se cree que se vivió una singularidad, es decir, que tanto la gravedad como la energía eran tan densas que la física actual no puede explicar los sucesos ocurridos allí, un punto de densidad infinita donde nuestros modelos matemáticos simplemente fallan. Luego de esto vino un periodo de inflación, donde el Universo se expandió increíblemente rápido.
Ambos eventos, tanto la inflación cósmica en el Big Bang como la expansión actual del Universo suenan similares y los astrofísicos se han preguntado durante largas décadas si en realidad forman parte de una misma cosa.
Aquí es donde Molly Burkman y Marco Bruni físicos y cosmólogos teóricos de la Universidad de Portsmouth, entran en acción para crear un modelo donde la energía oscura siempre ha jugado un papel importante. Investigaciones anteriores ya habían modelado el ‘encendido’ de la energía oscura en momentos clave para impulsar la expansión cósmica, aunque no se ha llegado a una conclusión exacta hasta ahora.
Burkman y Bruni querían ir mucho más atrás para saber si la energía oscura pudo haber sido una pieza clave luego del Big Bang. Se preguntaron si la misteriosa energía podría haber evitado la singularidad, además impulsar la inflación y acelerar al Universo tardío. Según su modelo, la energía oscura no sólo debió haber experimentado un ‘encendido’, sino que debió haber tenido una serie infinita de ‘grandes rebotes’ repetidos para que el Universo alcanzara un cierto tamaño y luego lo obligara a contraerse para iniciar el ciclo de nueva cuenta.
Crédito: ESOEncontraron una diferencia crucial con modelos anteriores, según los cosmólogos, para que la energía oscura explicara el Big Bang, la inflación cósmica y la expansión actual, la materia y la radiación no debieron estar presentes en el Universo primitivo o de lo contrario, estropearían la inflación.
Acorde con el modelo, la materia y la radiación tuvieron que haber aparecido justo después de la inflación como consecuencia de la descomposición de cierta porción de energía oscura que finalmente inundó el Universo con luz y materia bariónica que conocemos actualmente.
Si bien se trata de una investigación en curso, se dirige hacia un camino prometedor que podría abrir nuevos caminos para entender cómo fue que el cosmos terminó por inundarse de la misteriosa energía que no alcanzamos a comprender todavía y cómo esta a su vez, explicaría la inflación cósmica y la expansión universal.
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Referencias:
Burkman, M. Bruni, M. (2023). Bouncing cosmology from nonlinear dark energy with two cosmological constants. Cornell University, DOI.
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Fuente:
