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1 de Diciembre de 2012
Cosmología

Una ventana al primer instante del universo

Poco después de la gran explosión se generó un fondo de ondas gravitacionales que aún hoy permea el universo. Su detección permitiría observar cómo era el cosmos una fracción de segundo después de su origen.

DE: «GRAVITATIONAL WAVES FROM ABELIAN GAUGE FIELDS AND COSMIC STRINGS AT PREHEATING». JEAN-FRANÇOIS DUFAUX, DANIEL G. FIGUEROA Y JUAN GARCÍA-BELLIDO EN PHYSICAL REVIEW D 82, 083518, OCTUBRE DE 2010

En síntesis

Según la teoría de la inflación cósmica, durante la primera fracción de segundo el universo habría sufrido una fase de expansión exponencial.

Justo después, la energía responsable de ese estiramiento primigenio se habría transformado en toda la materia y radiación que hoy llenan el cosmos.

Dicho proceso de creación de materia y radiación tuvo que emitir una ingente cantidad de ondas gravitacionales.

Esas ondas podrían ser detectadas en un futuro próximo. Su descubrimiento permitiría descifrar la física de los primeros instantes del universo.

Nuestro conocimiento actual del universo se basa en la teoría de la gran explosión. Esta explica la evolución del cosmos desde la primera fracción de segundo después de su nacimiento hasta nuestros días, unos 13.700 millones de años más tarde. Ese primer instante, sin embargo, continúa planteando grandes retos teóricos. ¿Sería posible acceder experimentalmente a él? Por extraordinario que parezca, la respuesta bien podría ser afirmativa.

Hoy sabemos que el origen de nuestro universo se caracterizó por procesos físicos de energías extraordinariamente elevadas. Uno de ellos fue la creación de toda la materia y radiación que contiene el cosmos actual. De acuerdo con la teoría cosmológica más aceptada, la materia no se creó en el mismo instante en que nació el universo, sino una minúscula fracción de segundo después. Ese proceso tuvo lugar de manera tan violenta que debió provocar una ingente emisión de ondas gravitacionales. Desde entonces, esas ondas habrían estado propagándose libremente por el cosmos, portando consigo la información de lo que sucedió en aquel instante.

En una serie de trabajos publicados a lo largo de los últimos años, hemos analizado en detalle varias formas en las que pudo transcurrir la producción primigenia de materia y energía en el universo. Nuestro trabajo nos ha permitido predecir las características de las ondas gravitacionales que se emitieron entonces. Bajo ciertos supuestos, su amplitud y frecuencia se hallarían al alcance de la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales. De ser así, ese fondo fósil de radiación gravitatoria nos abriría las puertas a una vía de investigación nunca antes explorada. Los primeros instantes del universo nos serían re­velados.

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