No hay pruebas de tiempo antes del Big Bang

Imagen del WMAP del fondo cósmico de microondas. (Wikipedia)

Las últimas investigaciones desinflan la idea de que el universo está en un ciclo eterno.

Nuestra visión de los inicios del universo puede estar llena de misteriosos círculos — e incluso triángulos — pero eso no significa que estemos viendo pruebas de eventos que tuvieron lugar antes del Big Bang. O eso dice un trío de artículos sobre la reciente afirmación de que unos anillos concéntricos de temperatura uniforme en el fondo cósmico de microondas – la radiación dejada por el Big Bang — podrían, de hecho, ser las firmas de agujeros negros colisionando en ‘eones’ cósmicos anteriores que existieron antes de nuestro universo.

La provocadora idea fue propuesta por Vahe Gurzadyan del Instituto de Física Yerevan en Armenia y el famoso físico teórico Roger Penrose de la Universidad de Oxford en el Reino Unido. En un reciente artículo¹,publicado en el servidor de arXiv, Gurzadyan y Penrose defienden que las colisiones entre agujeros negros supermasivos de antes del Big Bang generarían ondas gravitatorias de propagación esférica que, a su vez, dejarían círculos característicos en el fondo cósmico de microondas.

Para verificar esta afirmación, Gurzadyan examinó siete años de datos del satélite WMAP, calculando el cambio en la variación de temperatura dentro de anillos progresivamente mayores alrededor de más de 10 000 puntos en el cielo de microondas. Y, efectivamente, identificó un número de anillos concéntricos dentro de los datos de WMAP que tenían una variación de temperatura que era notablemente menor que la del cielo de alrededor.

Ciclo cósmico

La mayor parte de los cosmólogos cree que el universo, y con él el espacio y el tiempo, nació hace 13 700 millones de años en el Big Bang, y que se ha estado expandiendo desde entonces. Un componente crucial del modelo cosmológico estándar – necesario para explicar por qué el universo es tan uniforme – es la idea de que una fracción de segundo tras el Big Bang, el universo sufrió un breve periodo de expansión extremadamente rápida, conocido como inflación.

Penrose, sin embargo, cree que la gran uniformidad del universo se originó antes del Big Bang, desde el final de un eón anterior que vio al universo expandirse para hacerse infinitamente grande y muy liso. Ese eón, a su vez, nació en un Big Bang que surgió del final de un eón anterior, y así sucesivamente, creando un ciclo potencialmente infinito sin principio ni fin.

Ahora, la idea de Gurzadyan y Penrose está siendo desafiada por tres estudios independientes, todos publicados en en servidor de arXiv en los últimos días, por parte de Ingunn Wehus y Hans Kristian Eriksen de la Universidad de Oslo²; Adam Moss, Douglas Scott y James Zibin de la Universidad de British Columbia³ en Vancouver, Canadá; y Amir Hajian del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica en Toronto, Ontario⁴.

Los tres grupos reprodujeron el análisis de Gurzadyan de los datos de WMAP y todos concuerdan en que los datos contienen círculos de poca variación. Donde discrepan con el trabajo anterior es en el significado atribuido a estos círculos.

El significado de los círculos

Para evaluar este significado, Gurzadyan comparó los círculos observados con una simulación del fondo de microondas cósmico en el cual las fluctuaciones de temperatura eran completamente invariantes en escala, lo que significa que su abundancia era dependiente de su tamaño. Haciendo esto, encontró que no debería haber patrones. Pero los grupos que critican su trabajo dicen que esto no es lo que dice el fondo cósmico de microondas.

Señalan que los datos de WMAP demuestran que hay mucho más puntos calientes y fríos en escalas angulares menores, y que, por tanto, es incorrecto asumir que el cielo en microondas es isotrópico. Los tres grupos buscaron patrones de variación circular en simulaciones del fondo de microondas cósmico que asumían las propiedades básicas del universo inflacionario, y todos encontraron círculos muy similares de los de los datos de WMAP.

Moss y sus colegas incluso llevaron a cabo una ligera variación sobre el ejercicio y encontraron que tanto los datos observacionales como las simulaciones inflacionarias también contienen regiones concéntricas de baja variación en forma de triángulos equiláteros. “El resultado obtenido por Gurzadyan y Penrose no proporciona de ninguna forma pruebas del modelo cíclico de Penrose sobre la inflación estándar”, comenta Zibin.

Gurzadyan descarta los análisis críticos como “absolutamente triviales”, defendiendo que hay un acuerdo entre el modelo cosmológico estándar y los datos de WMAP “en un cierto nivel de confianza”, pero que un modelo distinto, como el de Penrose, podrían encajar los datos “aún mejor” – un punto que aclara en una respuesta a los tres artículos críticos, también publicado en arXiv⁵. No obstante, no está preparado para afirmar que los círculos constituyan una prueba del modelo de Penrose. “Hemos encontrado algunas señales que tienen propiedades predichas por el modelo”, comenta.

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Referencias:
1. Gurzadyan, V. G. and Penrose, R. Preprint at http://arxiv.org/abs/1011.3706 (2010).
2. Wehus, I. K. and Eriksen, H. K. Preprint at http://arxiv.org/abs/1012.1268 (2010).
3. Moss, A., Scott, D. and Zibin, J. P. Preprint at http://arxiv.org/abs/1012.1305 (2010).
4. Hajian, A. Preprint at http://arxiv.org/abs/1012.1656 (2010).
5. Gurzadyan, V. and Penrose, R Preprint at http://arxiv.org/abs/1012.1486 (2010).

Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Nature, su autor es Edwin Cartlidge.