Un reciente modelo cosmológico combina dos de las ideas más excéntricas de la física contemporánea para explicar la naturaleza de la materia oscura, esa sustancia invisible que constituye alrededor del 85% de toda la materia del universo. Para entenderla, es necesario mirar más allá del Big Bang que todos conocemos y considerar dos conceptos que rara vez se cruzan: universos cíclicos y agujeros negros primordiales.
Una clase distinta de multiverso
Hay diferentes versiones del “multiverso”. El modelo más popular, el de las películas de Marvel, propone que hay tantos universos como existen posibilidades, y 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, se contrae y vuelve a expandirse en un ciclo interminable. Cada “universo” no es paralelo, sino secuencial; es decir, uno surge de las cenizas del anterior.
¿Pero es posible que algo sobreviva el final de su universo y perdure en el siguiente? Según un paper publicado en Physical Review D, sí. El autor Enrique Gaztanaga, profesor de investigación en el Instituto de Ciencias del Espacio (en Barcelona), muesta que cualquier estructura mayor a unos 90 metros podría atravesar el colapso final y sobrevivir al rebote. Estas “reliquias” no solo persistirían, también podrían sembrar la formación de estructuras gigantes e inexplicables que observamos en las primeras etapas del universo actual. Y, además, podrían ser la clave para entender la materia oscura.
Casi con toda seguridad podemos decir que las primeras estrellas que se formaron en el universo ya no existen, pero unos astrónomos consideran que encontraron un rastro.
¿La materia oscura está hecha de agujeros negros primordiales?
Durante décadas, la explicación dominante para la materia oscura ha sido que se trata de una o varias partículas desconocidas. Pero tras años de experimentos sin detecciones directas, los físicos han empezado a explorar alternativas. Una de ellas propone que la materia oscura no es una partícula exótica, sino una población abundante de agujeros negros pequeños que pasamos por alto.
La idea es atractiva, pero tiene un problema serio. Para que estos agujeros negros expliquen la materia oscura, tendrían que existir desde los primeros instantes del universo, mucho antes de que las primeras estrellas pudieran colapsar. Hay indicios de que estos objetos podrían existir, pero falta un mecanismo físico convincente que explique su origen.
Un universo que ya nace con agujeros negros
Es aquí donde brilla el modelo recién propuesto por el profesor Gaztanaga. Si el rebote cósmico permite que estructuras compactas sobrevivan al colapso del universo anterior, entonces el universo actual ya habría nacido con agujeros negros preexistentes. No habría que generarlos mediante fluctuaciones extremas ni procesos inflacionarios finamente ajustados; simplemente estarían ahí 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 contrastarse con datos, desde los fondos de ondas gravitacionales hasta los estudios de galaxias y las mediciones de precisión del fondo cósmico de microondas”.
“Pero la posibilidad es profunda”, añadió. «El universo tal vez no tuvo un comienzo único, sino que pudo haber rebotado. Y las estructuras oscuras que dan forma a las galaxias hoy podrían ser vestigios de una época anterior al Big Bang”.
