Así como las olas moldean las costas, las ondas gravitacionales podrían haber dado forma al Universo en sus primeros instantes, guiándolo hacia lo que vemos hoy.
Una nueva hipótesis plantea que fueron estas ondas, y no las hipotéticas partículas llamadas inflatones, las que impulsaron la expansión temprana y redistribuyeron la materia.
Raúl Jiménez, astrofísico teórico de la Universidad de Barcelona y autor principal, destaca la sencillez de la propuesta.
“No añadimos elementos especulativos. Mostramos que la gravedad y la mecánica cuántica podrían explicar cómo surgió la estructura del cosmos”, explica.
Aún no sabemos con certeza qué pasó justo después del Big Bang, hace 13.800 millones de años. Solo tenemos hipótesis que encajan con lo que podemos observar.
El modelo más aceptado habla de una inflación cósmica: una expansión rapidísima del Universo desde un punto extremadamente denso.
Durante esa fase, el espacio se llenó de un plasma caliente que luego se enfrió y formó la materia.
Para explicar la inflación, los científicos imaginaron el inflatón, una partícula o campo cuántico que provocaría la expansión y permitiría pequeñas variaciones en la densidad.
Esas variaciones serían las semillas de agujeros negros, galaxias, estrellas y todo lo que existe.
El problema: nunca se ha encontrado evidencia del inflatón fuera de los cálculos teóricos.
Jiménez y su equipo buscaron otra vía, sin depender de partículas hipotéticas.
Partieron de un modelo simplificado del Universo coherente con la relatividad general y las observaciones actuales, llamado espacio de de Sitter.
En ese marco, las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo —ondas gravitacionales— pueden surgir de una turbulencia conocida como perturbaciones tensoriales.
Las ondas gravitacionales son ondulaciones generadas por eventos masivos, como colisiones de agujeros negros o estrellas de neutrones.
Se cree que el Universo entero está lleno de un zumbido constante de estas ondas, aunque muchas son demasiado grandes para detectarlas todavía.
El equipo halló que las ondas gravitacionales de su modelo podían, por sí solas, generar variaciones de densidad en el plasma primitivo y, además, impulsar la expansión temprana.
Con el tiempo, esas variaciones habrían formado regiones tan densas que colapsaron bajo la gravedad, creando las primeras estrellas, galaxias y agujeros negros.
La propuesta elimina la necesidad de inflatones y se apoya en fenómenos que sí conocemos, aunque todavía necesita pruebas más sólidas.
Según los investigadores, este mecanismo podría reemplazar el uso de campos escalares como motor de la inflación.
Es una explicación elegante, porque se basa en física conocida y no en partículas aún invisibles.
El trabajo fue publicado en Physical Review Research y podría cambiar cómo entendemos el origen del Universo.