2. El big bang

Hi ha un forat en el nostre coneixement sobre com l'Univers va començar a existir. Sabem que, primer, es va inflar molt ràpidament, durant tot just una fracció de segon. I que després va esclatar donant lloc al que coneixem com Big Bang. Però què va passar exactament entre aquests dos moments? La qüestió, durant anys, ha estat abordada sense èxit pels científics. I ara un equip d'investigadors de l'MIT (Institut de Tecnologia de Massachusetts), el Kenyon College, a Ohio, i la Universitat de Leiden, als Països Baixos, creu que ha trobat, per fi, la resposta. El seu treball s'acaba de publicar a Physical Review Letters.

Inflació

En el primer període, conegut com inflació, l'Univers va passar de ser un simple punt a un espai una octillón de vegades més gran (un u seguit de 27 zeros). I tot en menys d'una trillonésima de segon. Després va venir un període d'expansió molt menys ràpida, però violenta, que coneixem com Big Bang. Aquest va ser el moment en què una bola de foc incleíblemente calenta de partícules com protons, electrons o neutrons, va començar a expandir-se i a refredar per formar primer àtoms, i després les estrelles i galàxies que podem veure en l'actualitat.

Enllaç vídeo: https://youtu.be/a9L9-ddwcrE

El «Bag» en el Big Bang

"El període de reescalfament posterior a la inflació -explica David Kaiser, professor de física al MIT i un dels autors de l'treball- estableix les condicions per al Big Bang i, en cert sentit, posa el" Bang "al Big Bang . és just en aquest període-pont quan l'infern es desencadena i la matèria comença a comportar-se d'una manera que és de tot menys simple ".

Durant el brevíssim període inflacionari, tot el que existia es va expandir molt ràpidament, fent d'l'Univers un lloc fred i buit, sense la sopa calenta de partícules necessàries per encendre el Big Bang. Però segons Rachel Nguyen, autora principal de l'estudi, durant el reescalfament l'energia que impulsava la inflació va decaure per formar partícules. I un cop nascudes, aquestes partícules van començar a rebotar i a xocar entre elles, transferint energia, escalfant l'Univers i establint les condicions inicials pel Big Bang.

En el seu model, Nguyen i els seus col·legues van simular el comportament d'un tipus exòtic de partícules anomenades "inflatones". Els investigadors creuen que aquestes partícules hipotètiques (fins ara no han estat descobertes en laboratori), similars a el bosó de Higgs, van crear el camp d'energia que va impulsar la inflació. El model mostra que, si es donen les condicions adequades, l'energia dels inflatones pot redistribuir i crear la diversitat de partícules necessària per reescalfar l'Univers i donar començament a l'Big Bang.

"Quan fem veure l'Univers d'hora -diu per la seva banda Tom Giblin, un altre dels autors de la investigació- el que realment estem fent és un experiment de partícules a temperatures molt, molt altes. La transició de el període inflacionista fred a el període calent hauria de mostrar alguna evidència clau sobre quins tipus de partícules poden existir realment a aquestes energies tan extraordinàriament altes ".

La gravetat

Una altra de les preguntes que turmenten des de fa molt als físics és com la gravetat podria influir i comportar-se al mig extraordinàriament energètic de el període inflacionari. En la seva simulació, Nguyen i els seus col·laboradors van descobrir que com més augmentaven la força de gravetat, més eficientment els inflatones transferien l'energia necessària per a produir l'autèntic zoo de partícules de matèria calenta que hi havia durant el Big Bang.

"L'Univers guarda molts secrets codificats de formes molt complexes -explica Giblin a la revista Live Science-. El nostre treball és aprendre sobre la naturalesa de la realitat creant dispositius de descodificació, formes d'extreure informació de l'Univers. Fem servir simulacions per fer prediccions sobre com hauria de ser l'Univers perquè puguem començar a descodificar-lo. I aquest període de reescalfament hauria d'haver deixat una empremta en algun lloc de l'Univers. Només ens cal trobar aquesta empremta ".

Una cosa que, per descomptat, resultarà sens dubte bastant complicat.

Referències

Antes del Big Bang