En lugar de provenir del Big Bang convencional junto con la materia bariónica ordinaria, la materia oscura podría haber surgido un poco más tarde de su propio «Big Bang oscuro», según los autores de un nuevo estudio. En la actualidad, habitaría un sector oculto del Universo, en su mayoría separado de nuestra área visible e interactuando exclusivamente a través de la gravedad.
Un estudio teórico realizado por dos investigadores de la Universidad de Colgate, en Estados Unidos, sugiere que la misteriosa materia oscura, que identificamos mediante su influencia sobre las galaxias pero que no puede visualizarse debido a que no interactúa con la luz, sería en realidad el producto de un segundo Big Bang o gran estallido, que habría ocurrido solamente algunos meses después del Big Bang inicial.
Es actualmente aceptado por la comunidad científica internacional que toda la materia que llena nuestro Universo, incluyendo en ella a la materia oscura, se originó durante el denominado Big Bang. Este gran estallido inicial corresponde al final del período de inflación cósmica, cuando la energía de vacío que impulsó una primera fase de expansión extrema del cosmos se transformó en un plasma caliente de radiación y partículas.
Un enigma que se mantiene
A pesar de esto, el origen y la naturaleza de la materia oscura siguen siendo un enigma, aunque se sabe que representa alrededor del 25% del presupuesto de energía del Universo en la actualidad y que concentra aproximadamente el 85% de toda la materia existente. Experimentamos su presencia mediante la influencia gravitacional que ejerce sobre las galaxias y otras estructuras cósmicas, como así también por sus huellas en el remanente electromagnético del Big Bang, también denominado radiación cósmica de fondo de microondas.
Ahora, los científicos estadounidenses postulan en el nuevo estudio, publicado en la revista Physical Review D, que la materia oscura no ha logrado ser detectada directamente en experimentos subterráneos u observada en aceleradores de partículas porque se habría originado en un Big Bang “oculto” y “oscuro”, posterior al gran estallido inicial que conocemos. Su hipótesis se sustenta en un estudio previo, realizado por dos científicos de la Universidad de Texas en Austin, también en Estados Unidos.
Un nicho oculto en el cosmos
Según una nota de prensa, los investigadotes han profundizado en el modelo del “Big Bang Oscuro” al determinar todos los escenarios posibles para su realización, que permanecen consistentes con los datos experimentales actuales. Además de descubrir un rango previamente inexplorado de probables parámetros que podrían explicar el origen de la materia oscura, los científicos determinaron las posibles consecuencias observables de estos nuevos escenarios, particularmente la generación de ondas gravitacionales que podrían ser detectables en experimentos futuros.
Al provenir de este segundo “Big Bang Oscuro”, la materia oscura estaría alojada en una especie de “nicho oculto” del cosmos, un sector separado del área visible con la cual interactuamos y que solo se conectaría con nuestra realidad a través de la gravedad. De acuerdo a un artículo publicado en Science Alert, experimentos actuales como el International Pulsar Timing Array (IPTA) o el Square Kilometer Array (SKA) permitirán contar con las herramientas necesarias para probar este modelo, profundizando sobre la evidencia de un fondo de ondas gravitacionales en el Universo, que fuera anunciado en 2023.
Referencia
Dark sector tunneling field potentials for a dark big bang. Richard Casey and Cosmin Ilie. Physical Review D (2024). DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevD.110.103522
