La teoría de la inflación propone que el universo experimentó un período de expansión exponencial justo después del Big Bang. Pero un equipo de investigadores ha descubierto que la radiación gravitacional puede ser producida por un mecanismo que no sea la inflación. Por lo tanto, este tipo de radiación, si finalmente se detecta, no proporcionará la evidencia concluyente de la teoría de la inflación que alguna vez se pensó que era una certeza.
"Si vemos un fondo de onda gravitacional primordial, ya no podemos decir con certeza que se deba a la inflación", dijo el astrónomo Lawrence Krauss, de la Universidad Case Western Reserve.
La teoría de la inflación fue propuesta por primera vez por el cosmólogo Alan Guth en 1981 como un medio para explicar algunas características del universo que previamente habían desconcertado a los astrónomos, como por qué el universo está tan cerca de ser plano y por qué es tan uniforme. Hoy en día, la inflación sigue siendo la mejor manera de comprender teóricamente muchos aspectos del universo temprano del Big Bang, pero la mayoría de las predicciones de la teoría son lo suficientemente vagas como para que, incluso si se observaran las predicciones, probablemente no proporcionaran una clara explicación. Cortar la confirmación de la teoría.
Pero la radiación gravitacional se consideró una de las predicciones clave de la teoría de la inflación, y la detección de este espectro se consideró entre los físicos como evidencia de "arma humeante" de que la inflación realmente ocurrió, hace miles de millones de años.
La radiación gravitacional es una predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein. Según la teoría, cada vez que se desplazan grandes cantidades de masa o energía, interrumpe el espacio-tiempo circundante y las ondas emanan de la región donde ocurre el cambio. Estas ondas no se detectan fácilmente, pero hay un experimento diseñado para buscar directamente esta radiación, el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) en Livingston, Louisiana. La próxima Misión Planck, que se lanzará en 2009, la buscará indirectamente observando el fondo cósmico de microondas.
Hasta ahora se creía ampliamente que detectar la radiación gravitacional en forma de luz polarizada del CMB confirmaría la teoría de la inflación, ya que se pensaba que la inflación sería la única forma en que se podría producir esta radiación. Pero Krauss y su equipo han planteado la cuestión de si esta radiación puede estar inequívocamente vinculada a la inflación.
El equipo de Krauss propone que un fenómeno llamado "ruptura de simetría" también puede producir radiación gravitacional. La ruptura de simetría es una parte central de la física fundamental de partículas, donde un sistema pasa de ser simétrico a un estado de baja energía que no es simétrico. La explicación de Krauss es que un "campo escalar" (similar a un campo eléctrico o magnético) se alinea a medida que el universo se expande. Pero a medida que el universo se expande, cada región sobre la cual se alinea el campo entra en contacto con otras regiones donde el campo tiene una alineación diferente. Cuando eso sucede, el campo se relaja en un estado en el que se alinea sobre toda la región y, en el proceso de relajación, emite radiación gravitacional.
Todo esto es bastante confuso, pero la versión condensada endulzada es que si alguna vez se detecta radiación gravitacional, ese evento no necesariamente verificará la teoría de la inflación. Por lo tanto, queda por ver si la teoría de la inflación puede ser confirmada.
El artículo de Krauss "Espectro invariante casi a escala de la radiación gravitacional de las transiciones de fase global" se publica en las cartas de revisión física de abril de 2008.
Fuente original de las noticias: comunicado de prensa de la Universidad Case Western Reserve
