La materia oscura, la misteriosa sustancia que constituye alrededor del 80 por ciento de toda la materia del universo, puede haber sido forjada antes de que naciera nuestro universo.
Los científicos llevan mucho tiempo teorizando sobre qué es la materia oscura y cómo surgió. Pero ahora, según el periódico en la revista Cartas de revisión física, Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han sugerido que esto pudo haber ocurrido antes del Big Bang.
Según la NASA, esta materia oscura constituye alrededor del 27% de la masa-energía total del universo, de la cual el 68% es energía oscura y sólo el 5% es materia “normal”.
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“La materia oscura es una forma de materia que no interactúa con la luz, pero sabemos que debe estar ahí debido a la atracción gravitacional que la rodea; por ejemplo, las estrellas en las galaxias giran muy rápido”, dijo Ellen Sirks, Dark He es una investigador postdoctoral en la materia. La Escuela de Física de la Universidad de Sydney dijo anteriormente a Newsweek.
“También sabemos que debe haber entre cinco y seis veces más materia ‘normal’: estrellas, planetas, gases, etc.”, dijo.
Según un nuevo estudio, es posible que la materia oscura se haya creado durante el increíblemente corto período de inflación anterior al Big Bang.
El Big Bang es la principal teoría científica que explica cómo comenzó el universo. Describe cómo el universo se expandió desde un estado muy caliente y denso hace unos 13.800 millones de años y ha seguido creciendo desde entonces. El universo comenzó como un punto de densidad y temperatura infinitas, conocido como singularidad, que se expandió muy rápidamente y se expandió aún más a medida que se enfriaba.
Los astrofísicos han teorizado que los niveles actuales de materia oscura son el resultado de que el universo está “congelado” o “congelado” debido a las interacciones con la piscina térmica de plasma de su pasado caliente y denso.
Según el escenario de “congelación”, las partículas de materia oscura interactuaban con partículas ordinarias y estaban en equilibrio térmico en el universo primitivo. Sin embargo, a medida que el universo se enfrió y se expandió, las partículas de materia oscura ya no pudieron encontrar compañeros lo suficientemente rápido como para aniquilarse, ya que la tasa de interacción cayó por debajo de la tasa de expansión del universo. A una temperatura crítica, la aniquilación de partículas de materia oscura se detuvo efectivamente, dejando una gran cantidad de partículas de materia oscura que han sobrevivido hasta el día de hoy.
El escenario de “congelación” sugiere que las partículas de materia oscura nunca están en equilibrio térmico con el resto del universo. Según esta teoría, las partículas de materia oscura tenían una interacción tan débil con la materia ordinaria que su aniquilación era rara.
Según los investigadores, la materia oscura puede haberse formado durante la inflación infinitesimal del universo, que duró una mínima fracción de segundo, bajo un nuevo modelo de “congelación” llamado “inflación cálida por congelación ultravioleta” (WIFI).
“Lo que es único en nuestro modelo es que la materia oscura se produce con éxito durante la inflación”, dijo en un comunicado la coautora del estudio Kathryn Friese. Es el director del Instituto Weinberg de Física Teórica y del Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de Texas de la Universidad de Texas en Austin.
“La mayoría de la gente lo hace [other] En los modelos, todo lo creado durante la inflación es luego “hinchado” por la expansión exponencial del universo, dejando casi nada”, dijo Friese.
Esto significa que la materia oscura se creó mucho antes de lo que pensaban los científicos.
El coautor del estudio, Barmak Shams Es Haghi, investigador de la Universidad de Texas en Austin, dijo en un comunicado: “En nuestro estudio, nos centramos en la producción de materia oscura, pero WIFI sugiere que tiene aplicaciones más amplias, como la producción de otra materia. Un papel crucial en la evolución temprana del universo”. que las partículas pueden desempeñar resalta nuevas oportunidades para futuras investigaciones.
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Información
Freese, K., Montefalcone, G. y Haghi, BSE (2024). Producción de materia oscura durante la inflación caliente por congelación. Cartas de revisión física133(21).
