Las ondas de espacio-tiempo recientemente descubiertas llamadas ondas gravitacionales podrían contener evidencia para demostrar la teoría de que la vida sobrevivió al Big Bang debido a una transición de fase que permitió que las partículas de neutrinos reorganizaran la materia y la antimateria, explica un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores.
La forma en que fuimos salvados de una aniquilación completa no es una cuestión de ciencia ficción o de una película de Hollywood. Según la teoría del Big Bang de la cosmología moderna, la materia se creó con la misma cantidad de antimateria. Si hubiera permanecido así, la materia y la antimateria deberían haberse encontrado y aniquilado eventualmente, lo que llevaría a una aniquilación completa.
Pero nuestra existencia contradice esta teoría. Para superar una aniquilación completa, el Universo debe haber convertido una pequeña cantidad de antimateria en materia creando un desequilibrio entre ellos. El desequilibrio necesario es solo una parte en mil millones. Pero ha permanecidoun completo misterio cuándo y cómo se creó el desequilibrio.
"El Universo se vuelve opaco a la luz una vez que miramos hacia atrás alrededor de un millón de años después de su nacimiento. Esto hace que la pregunta fundamental de '¿por qué estamos aquí?' Sea difícil de responder", dice el coautor del artículo Jeff Dror, investigador postdoctoralen la Universidad de California, Berkeley, e investigador de física en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Dado que la materia y la antimateria tienen las cargas eléctricas opuestas, no pueden convertirse entre sí, a menos que sean neutrales eléctricas. Los neutrinos son las únicas partículas de materia neutra eléctrica que conocemos, y son el contendiente más fuerte para hacer este trabajo. ALa teoría que muchos investigadores respaldan es que el Universo pasó por una transición de fase para que los neutrinos pudieran reorganizar la materia y la antimateria.
"Una transición de fase es como hervir agua en vapor o enfriar agua en hielo. El comportamiento de la materia cambia a temperaturas específicas llamadas temperaturas críticas. Cuando cierto metal se enfría a una temperatura baja, pierde una resistencia eléctrica completamente por una fasetransición, convirtiéndose en un superconductor. Es la base de la resonancia magnética MRI para el diagnóstico de cáncer o la tecnología maglev que flota un tren para que pueda correr a 300 millas por hora sin causar mareos. Al igual que un superconductor, la transición de fase enel Universo temprano pudo haber creado un tubo muy delgado de campos magnéticos llamados cuerdas cósmicas ", explica el coautor del trabajo, Hitoshi Murayama, profesor de física de MacAdams en la Universidad de California, Berkeley, investigador principal del Instituto Kavli de Física y Matemática deEl Universo, la Universidad de Tokio y el científico principal de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Dror y Murayama son parte de un equipo de investigadores de Japón, EE. UU. Y Canadá que creen que las cadenas cósmicas luego intentan simplificarse, lo que lleva a una pequeña oscilación del espacio-tiempo llamada ondas gravitacionales. Estas podrían ser detectadas por futuros observatorios espaciales.como LISA, BBO Agencia Espacial Europea o DECIGO Agencia Japonesa de Exploración Astronáutica para casi todas las temperaturas críticas posibles.
"El reciente descubrimiento de ondas gravitacionales abre una nueva oportunidad para mirar más atrás en el tiempo, ya que el Universo es transparente a la gravedad desde el principio. Cuando el Universo podría haber estado entre un billón y un billón de veces más calienteque el lugar más caluroso del Universo hoy en día, es probable que los neutrinos se hayan comportado de la manera que requerimos para asegurar nuestra supervivencia. Demostramos que probablemente también dejaron un fondo de ondas gravitacionales detectables para informarnos ", dice el coautor Graham White, becario postdoctoral en TRIUMF.
"Las cadenas cósmicas solían ser populares como una forma de crear pequeñas variaciones en las densidades de masa que eventualmente se convirtieron en estrellas y galaxias, pero murió porque los datos recientes excluyeron esta idea. Ahora con nuestro trabajo, la idea vuelve por una razón diferente.¡Esto es emocionante! ", Dice Takashi Hiramatsu, becario postdoctoral en el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio, que dirige los experimentos KAGRA y Hyper-Kamiokande del detector de ondas gravitacionales de Japón.
"La onda gravitacional de las cuerdas cósmicas tiene un espectro muy diferente de las fuentes astrofísicas, como la fusión de los agujeros negros. Es muy posible que estemos completamente convencidos de que la fuente es de hecho cuerdas cósmicas", dice Kazunori Kohri, profesor asociado en el AltoCentro de Teoría de la Organización de Investigación del Acelerador de Energía en Japón.
"Sería realmente emocionante saber por qué existimos", dice Murayama. "Esta es la última pregunta en ciencia".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :