La materia oscura puede estar hecha de agujeros negros de otro universo

Un cosmológico reciente El modelo combina dos de las ideas más excéntricas de la física contemporánea para explicar la naturaleza de la materia oscura, la sustancia invisible que constituye en torno al 85 por ciento de toda la materia del universo. Para entenderlo, hay que mirar más allá del Big Bang que todos conocemos y considerar dos conceptos que rara vez se creen: universos cíclicos y agujeros negros primordiales.

Un tipo diferente de multiverso

Hay diferentes versiones del "multivers". El modelo más popular —el de Marvel Cinematic Universe— propone que existen tantos universos como posibilidades existen y que estas versiones de la realidad son paralelas. La física propone algo más sobrio y matemáticamente consistente: el rebote cósmico.

En este modelo, el universo no nace de una singularidad, sino que se expande, contrae y vuelve a expandirse en un ciclo sin fin. Cada "universo" no es paralelo, sino secuencial, es decir, uno surge de las cenizas del anterior.

¿Es posible que algo sobreviva al final de su universo y perdure al siguiente? Según un artículo publicado en Physical Review D, sí. El autor Enrique Gaztanaga, profesor de investigación del Instituto de Ciencias Espaciales de Barcelona, ​​demuestra que cualquier estructura de más de unos 90 metros podría pasar por el colapso final de un universo y sobrevivir al rebote. Estas "reliquias" no sólo persistirían, sino que también podrían sembrar la formación de estructuras gigantes e inexplicables observadas en las primeras etapas del universo actual. Además podrían ser la clave para entender la materia oscura.

Durante décadas, la explicación dominante de la materia oscura ha sido que se trata de una partícula o partículas desconocidas. Pero después de años de experimentos sin detecciones directas, los físicos han empezado a explorar alternativas. Uno de ellos propone que la materia oscura no es una partícula exótica, sino una población abundante de pequeños agujeros negros que pasamos por alto.

La idea es atractiva pero tiene un grave problema. Para que estos agujeros negros expliquen la materia oscura, deberían existir desde los primeros momentos del universo, mucho antes de que las primeras estrellas pudieran colapsarse. Hay indicios de que estos objetos podrían existir, pero falta un mecanismo físico convincente para explicar su origen.

Un universo nacido con agujeros negros

Aquí es donde brilla el modelo recientemente propuesto de Gaztanaga. Si el rebote cósmico permite que las estructuras compactas sobrevivan al colapso del universo anterior, entonces el universo actual ya habría nacido con agujeros negros preexistentes. No deberían haber sido generados por fluctuaciones extremas o procesos inflacionistas bien ajustados, sino que simplemente habrían estado allí desde el primer instante.

La suposición tiene el potencial de resolver dos enigmas a la vez: el origen de los agujeros negros y la naturaleza de la materia oscura. Si este modelo es correcto, la materia oscura no sería un misterio del universo temprano, sino un legado de un cosmos anterior al nuestro.

"Queda mucho trabajo por hacer", dijo Gaztanaga, también investigador del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad de Portsmouth, en un artículo para The Conversation. "Estas ideas deben probarse con datos, desde fondos de ondas gravitacionales hasta estudios de galaxias y medidas de precisión del fondo cósmico de microondas".

"Pero la posibilidad es profunda", añadió. "Es posible que el universo no haya empezado una vez, pero puede haberse recuperado. Y las estructuras oscuras que dan forma a las galaxias de hoy podrían ser reliquias de una época anterior al Big Bang".

Esta historia apareció originalmente en WIRED en Español y ha sido traducido del español.