Cosmología
La forma exótica explicaría algunas de las anomalías observadas en el fondo cósmico de microondas (CMB)
Los científicos están considerando que el Universo podría tener una topología complicada, representada por una forma de rosquilla o dónut en esta recreación artística. / CRÉDITO: J. LAW/ESO.
Pablo Javier Piacente
14 MAY 2024
Un nuevo estudio explora posibles formas inusuales que podrían caracterizar al Universo: una alternativa es que presente una geometría compleja e irregular similar a un dónut o rosquilla. En ese escenario cósmico, sería posible observar dos características al mismo tiempo en distintos lugares, como un mágico "juego de espejos".
Un grupo de físicos teóricos ha publicado recientemente una nueva investigación en la revista Physical Review Letters en la que exploran la posibilidad de que el Universo presente topologías exóticas o no triviales, en una geometría que podría ser similar a un dónut o rosquilla: esta forma atípica podría explicar parte de las anomalías observadas en la radiación remanente del Big Bang o fondo cósmico de microondas (CMB), entre otras cuestiones.
Formas no convencionales
Hasta el momento, nuestro modelo cosmológico del Universo se basa en la mecánica cuántica y la relatividad general, entendiendo a la geometría del cosmos como fuertemente influenciada por la materia y la energía. Esto supone pensar en formas tradicionales, como por ejemplo un Universo curvo.
Sin embargo, estas concepciones no encaran la topología cósmica de manera directa, precisando por ejemplo si el Universo presenta bucles o es infinito, entre otras posibilidades. Vale recordar que la topología es una rama de las matemáticas que se ocupa de la forma y estructura de los objetos: influye en la geometría, pero en sentido estricto son conceptos diferentes.
El nuevo estudio se centra en este aspecto del Universo y si los modelos y datos actuales permiten la presencia de estas topologías exóticas o no triviales, como sería el caso de un cosmos irregular con forma de dónut o rosquilla.
Los científicos creen que el modelo estándar de física incluye esta posibilidad, solo que al establecerse que el Universo es “estadísticamente isotrópico”, o sea que su física es la misma en todas las direcciones, hemos dejado de tener en cuenta otras posibilidades o configuraciones inusuales.
Un Universo multiconectado
El autor principal del estudio, el profesor Glenn Starkman, de la Universidad Case Western Reserve en Ohio, Estados Unidos, sostiene que estas formas exóticas son tan comunes en la naturaleza que es poco probable que el cosmos presente una configuración regular. ¿Es entonces el Universo un gigantesco dónut, con oscilaciones inesperadas, huecos sorpresivos y una geometría que nos hace volver una y otra vez al mismo lugar?
"El Universo puede ser como un videojuego antiguo, donde al salir del lado derecho de la pantalla aparecerías desde el izquierdo, para que puedas volver al punto de partida siguiendo un camino en línea recta. A esto se le llama estar multiconectado", indicó Starkman en un artículo publicado en Phys.org.
En otras palabras, a pesar de la apariencia de movimiento continuo, la topología subyacente del cosmos permitiría una conectividad inesperada, donde lo que parece una trayectoria lineal puede en realidad convertirse en un sendero que regresa nuevamente al mismo punto. Este “Pac-Man” cósmico funcionaría como un “juego de espejos”: la ilusión nos llevaría a ver el mismo objeto en dos lugares al mismo tiempo.
Por último, Starkman y sus colegas creen que si el Universo estuviera "multiplicadamente conectado" al tener este tipo de configuraciones atípicas, podrían explicarse varias de las anomalías apreciadas en el fondo cósmico de microondas o CMB, ya que la radiación sobreviviente del Big Bang reflejaría esas formas inusuales.
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Referencia
Promise of Future Searches for Cosmic Topology. Glenn Starkman, Yashar Akrami et al. Physical Review Letters (2024). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.171501
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