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 a 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 del MIT (Institut de Tecnologia de Massachusetts), el Kenyon College, a Ohio, i la Universitat de Leiden, als Països Baixos, creu haver trobat, per fi, la resposta. El seu treball s'acaba de publicar en Physical Review Letters.

Inflació:

En el primer període, conegut com a inflació, l'Univers va passar de ser un simple punt a un espai un 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 a Big bang. Aquest va ser el moment en què una bola de foc incleíblemente calent de partícules com a protons, electrons o neutrons, va començar a expandir-se i a refredar-se per a formar primer àtoms, i després les estrelles i galàxies que podem veure en l'actualitat.

El «Bag» en el Big Bang:

"El període de reescalfament posterior a la inflació -explica David Kaiser, professor de física en el MIT i un dels autors del treball- estableix les condicions per al Big bang i, en cert sentit, posa el "Bang" en el Big bang. És just en aquest període-pont quan l'infern es deslliga 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 de l'Univers un lloc fred i buit, sense la sopa calenta de partícules necessàries per a 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 a formar partícules. I una vegada nascudes, aquestes partícules van començar a rebotar i a xocar entre elles, transferint-se energia, reescalfant l'Univers i establint les condicions inicials per al 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 al 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-se i crear la diversitat de partícules necessària per a reescalfar l'Univers i donar principi al Big bang.

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

La gravetat:

Otra de las preguntas que atormentan desde hace mucho a los físicos es cómo la gravedad podría influir y comportarse en el medio extraordinariamente energético del período inflacionario. En su simulación, Nguyen y sus colaboradores descubrieron que cuanto más aumentaban la fuerza de gravedad, más eficientemente los inflatones transferían la energía necesaria para producir el auténtico zoo de partículas de materia caliente que había durante el Big Bang.

"El Universo guarda muchos secretos codificados de formas muy complejas -explica Giblin a la revista Live Science- . Nuestro trabajo es aprender sobre la naturaleza de la realidad creando dispositivos de decodificación, formas de extraer información del Universo. Usamos simulaciones para hacer predicciones sobre cómo debería ser el Universo para que podamos empezar a decodificarlo. Y ese periodo de recalentamiento debería haber dejado una huella en algún lugar del Universo. Solo necesitamos encontrar esa huella".

Algo que, desde luego, resultará sin duda bastante complicado.

Referències:

https://www.abc.es/ciencia/abci-logran-explicar-sucedio-justo-antes-bang-201911130942_noticia.html?ref=https:%2F%2Fwww.google.com%2F#