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20/9/07 - DJ:

Materia oscura e inflación: ¿una y la misma?

Los cosmólogos creen que el universo temprano pasó por un período de expansión conocido como inflación, luego del big bang, aunque no saben exactamente qué lo causó. Ahora, el cosmólogo Andrew Liddle de la Universidad de Sussex, Gran Bretaña, y sus colegas dicen que una partícula podría ser responsable tanto de la inflación como de la energía oscura que viene dejando perplejos a los astrónomos.


"Tenemos estos dos misterios que no entendemos realmente, así que pensamos, porqué no los juntamos para reducir el problema?. Es tan simple que al principio nos preocupamos de que fuera ridículo", comenta el científico.

La teoría de Liddle depende de la noción sugerida por otros cosmólogos de que la inflación es causada por una hipotética partícula, el inflatón. "El inflatón tiene raras propiedades de presión que no vemos en las partículas de todos los días. Por ejemplo, a medida que son creadas en el universo temprano, empujan el espacio, forzando la expansión", explica Liddle.

El pensamiento estándard supone que los inflatones habrían decaído hacia partículas normales luego de la inflación, en la primera fracción de un segundo luego del big bang. Sin embargo, Liddle y sus colegas se percataron de que si algunas partículas de inflatón sobrevivieron luego de la intensa expansión, su masa se habría vuelta importante en atraer materia vecina.

"En las últimas etapas de la inflación y luego para siempre, la tasa de expansión ha decrecido por lo que la masa de las partículas se han vuelto importantes y se comportarían como las partículas de materia oscura exhibiendo atracción gravitacional", explica.

Sin embargo, el problema radica en explicar porqué la mayoría de los inflatones desapareció y sólo algunos sobrevivieron.
"Si los inflatones pueden interactuar con las partículas normales, incluso muy débilmente, como se asume normalmente, deberán decaer fácilmente al colisionar con cualquier partícula.

Para solucionar esto, Liddle sugiere que los inflatones sólo decaen cuando colisionan con otros inflatones, aniquilando a ambos. Sus cálculos muestran que mientras la mayoría de los inflatones se habrían de hecho aniquilado, unos pocos habrían espado.

Encontrar evidencia para la teoría será difícil, sin embargo. Como los inflatones de Liddle no interactúan con la materia normal, según explica el científico, no se mostrarán en búsquedas directas de materia oscura.

Como los inflatones están muy dispersos ahora, existe una pequeña chance de que entren en contacto. Pero si eso ocurriera se crearía radiación de alta energía, añade Liddle, quien presentó el trabajo en la conferencia COSMO 07 en la Universidad de Sussex en agosto.

Fuentes y links relacionados


  • Nota en NewScientist

  • Paper:"Inflation, dark matter and dark energy in the string landscape", por Andrew R Liddle, L Arturo y Ureña-López en Physical Review Letters



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