Una propuesta audaz desde Barcelona replantea el origen del cosmos sin partículas invisibles ni campos inflacionarios. Un universo más simple, pero igualmente fascinante.
La teoría del origen del universo que cuestiona la inflación
¿Y si gran parte de lo que creemos sobre el nacimiento del universo estuviera de más? Un equipo de científicos europeos liderado por el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona acaba de presentar una hipótesis que pone en jaque uno de los pilares más firmes de la cosmología moderna: la inflación cósmica.
Según esta nueva visión, publicada en la revista Physical Review Research, no haría falta ni un campo inflacionario ni una partícula hipotética -el inflatón- para explicar cómo surgió la estructura del cosmos.
En lugar de eso, el modelo se apoya en fluctuaciones cuánticas del vacío, específicamente ondas gravitacionales, como fuente de las irregularidades primordiales que luego dieron forma a galaxias y estrellas. Este enfoque prescinde por completo del inflatón, una entidad clave del modelo inflacionario clásico que nunca ha sido observada.
Una crítica a los supuestos de la inflación
La teoría inflacionaria propone que, tras el Big Bang, el universo atravesó una expansión extremadamente rápida que permitió explicar su homogeneidad, isotropía y estructura actual. Sin embargo, para lograr eso, la teoría requiere de varios parámetros ajustables y depende de un campo inflacionario cuya naturaleza exacta sigue siendo un misterio.
"Hasta ahora, no se ha identificado ningún candidato único y definitivo para el inflatón", remarcan los autores del nuevo estudio. Esta flexibilidad teórica ha sido útil para adaptarse a las observaciones, pero también debilita el valor predictivo del modelo.
El nuevo enfoque parte de una conocida solución de la relatividad general: el espacio de De Sitter, que también describe la expansión actual del universo atribuida a la energía oscura. En ese contexto, las fluctuaciones del vacío cuántico generan ondas gravitacionales (perturbaciones tensoriales) que, en segundo orden, provocan las perturbaciones escalares responsables de la estructura cósmica.
Ver más: Lo dice la ciencia: distraerse no es perder el tiempo, sino una forma de aprender
En otras palabras, no hacen falta partículas exóticas ni campos no observados: la propia física cuántica, aplicada a un universo en expansión, basta para explicar cómo surgieron las semillas del cosmos que conocemos.
Gravitones y la transición hacia la radiación
Una de las ideas más llamativas del trabajo es la descripción del espacio de De Sitter como un estado cuántico de gravitones. A través de sus autointeracciones, estos gravitones pueden decaer y dar paso a una etapa dominada por radiación, sin necesidad de un proceso adicional de recalentamiento.
Este cambio de fase genera las condiciones necesarias para que aparezcan partículas del modelo estándar, lo que permite conectar esta cosmología con la física de partículas ya comprobada. Además, el modelo reproduce correctamente un espectro de fluctuaciones escalares casi invariante, tal como se observa en el fondo cósmico de microondas.
Lejos de quedarse en el plano especulativo, esta propuesta ofrece un camino claro para su verificación experimental. Estima una relación tensor-escalar (r) de aproximadamente 0.0006, un valor que podría ser detectado por los experimentos de próxima generación sobre el fondo cósmico. De confirmarse ciertos patrones en la polarización del CMB o en sus anisotropías, el modelo podría ganar respaldo.
Además, los autores adelantan futuras investigaciones sobre el papel de los vectores y la naturaleza cuántica del espacio-tiempo en escalas extremas, lo que amplía el horizonte de esta teoría.
Una visión europea del universo
Detrás de este avance se encuentra un equipo internacional coordinado por Raúl Jiménez, investigador ICREA en la Universidad de Barcelona, en colaboración con especialistas de las universidades de Padua, Pisa y el Gran Sasso Science Institute. Su propuesta destaca por eliminar ingredientes innecesarios y construir una explicación compatible con las teorías físicas existentes.
En lugar de seguir buscando partículas que no aparecen, este modelo busca simplificar, haciendo que el universo nazca y evolucione con menos supuestos y más observables.
Ver más: Un mundo bajo tierra: las raíces profundas que podrían cambiar el futuro del clima
Esta teoría no solo cuestiona la necesidad del inflatón. Plantea un enfoque completamente nuevo para pensar el origen del universo: sin adornos innecesarios, pero con una base firme en la física cuántica y la relatividad general. Su fortaleza no radica en su complejidad, sino en su elegancia matemática y su potencial de prueba empírica.
En tiempos en que la ciencia suele avanzar sumando capas, este trabajo propone restar. Y a veces, eso también es progreso.
Esta nota habla de:
