¿Han detectado los físicos restos de un universo anterior?

Contiene el CMB evidencias de una cosmología cíclica. (Crédito imagen ESA/Planck).
Contiene el CMB evidencias de una cosmología cíclica. (Crédito imagen ESA/Planck).

¿Y si este no fuera el primer universo que jamás haya existido? ¿Y si la creación fuese un proceso cíclico que, junto a su némesis la destrucción, se repite una y otra vez a lo largo de escalas temporales inimaginables? Bien, esto es lo que sostiene un grupo de físicos entre los que destaca el eminente físico y matemático de la Universidad de Oxford Roger Penrose, colaborador en múltiples ocasiones del ya difunto Stephen Hawking.

Esta teoría, llamada Cosmología Cíclica Conforme (CCC), no es en absoluto una novedad. El propio Penrose la popularizó en 2005 en su libro de divulgación “Ciclos del tiempo”, pero si volvemos a hablar ahora sobre ella es por un reciente artículo publicado el 6 de agosto en la web arXiv por Roger Penrose y sus colegas Daniel An (matemático de la Facultad de Náutica de la Universidad Estatal de Nueva York) y Krzystof Meissner (físico teórico de la Universidad de Varsovia). El trío de investigadores afirma haber encontrado remanentes de un universo anterior (en realidad restos de agujeros negros evaporados por radiación de Hawking).

Pero antes de hablar de este trabajo, demos un breve repaso a la teoría CCC. Para quienes la defienden, los universos siguen una especie de ciclo vital: surgen en un big bang, se expanden y mueren siguiendo una secuencia. En cada uno de esos universos, los agujeros negros dejan una especie de rastro perceptible en los universos que les suceden. El trabajo antes mencionado, argumenta que esos rastros son visibles en los datos existentes de la radiación de fondo de microondas o CMB, que es la radiación remanente del violento nacimiento de nuestro universo.

Penrose y sus acólitos llama eón a cada uno de estos ciclos de nacimiento y destrucción de un universo. Pero si todo se destruye por completo ¿cómo pueden formarse y sobrevivir estas huellas de un eón al siguiente?

El propio Daniel An explica que: “si el universo sigue y sigue y los agujeros negros terminan por engullirlo todo, en cierto punto, solo vamos a tener agujeros negros”. Pero según la teoría más famosa de Hawking, los agujeros negros pierden lentamente parte de su masa y energía a lo largo del tiempo a través de la radiación de partículas sin masa llamadas gravitones y fotones. Si de verdad existe esa radiación de Hawking: “entonces lo que sucederá es que estos agujeros negros se irán reduciendo poco a poco, gradualmente”.

Llegado cierto momento, todos esos agujeros negros se desintegrarían por completo, dejando un universo similar a una sopa sin masa de fotones y gravitones.

An explica que: “en este período de tiempo sucede que los gravitones y fotones sin masa, realmente no experimentan el tiempo ni el espacio”.

Gravitones y fotones, viajeros sin masa a la velocidad de luz, no experimentan el tiempo y el espacio de la misma forma que lo hacemos nosotros y el resto de objetos masivos y de movimiento más lento existentes en el universo. La teoría de la relatividad de Einstein dicta que los objetos con masa deben moverse más lentamente a través del tiempo a medida que se aproximan a la velocidad de la luz, y las distancias se distorsionan desde su perspectiva. Los objetos carentes de masa, como los fotones y los gravitones, viajan a la velocidad de la luz, por lo que no experimentan tiempo o distancia en absoluto.

Entonces, un universo lleno solo de gravitones o fotones no tendrá ningún sentido de lo que es el tiempo o lo que es espacio”, añade An.

En ese punto, algunos físicos (incluido Penrose) argumentan que el vasto universo vacío post agujeros negros, comenzará a parecerse al universo ultracomprimido existente en el momento del Big Bang, donde no hay tiempo ni distancia entre nada.

“Y luego todo comienza todo de nuevo”, explica An a LiveScience.

Entonces, si el nuevo universo no contiene ninguno de los agujeros negros del universo anterior, ¿cómo podrían esos agujeros negros dejar rastros perceptibles en el CMB?

Penrose sostiene que las huellas no son de los agujeros negros en sí mismos, sino de los miles de millones de años que esos objetos emplearon en aportar energía a su propio universo a través de la radiación de Hawking.

“No es la singularidad del agujero negro”, o su cuerpo físico real, sino… toda la radiación Hawking del agujero a lo largo de su historia”.

Resumiendo: todo el tiempo que un agujero negro pasa disolviéndose a través de la radiación Hawking deja una marca. Y esa marca, hecha en las frecuencias de radiación de fondo del espacio, puede sobrevivir a la muerte de un universo. Si los investigadores pudieran detectar esa marca, entonces los científicos tendrían razones para creer que la teoría CCC sobre el universo es correcta, o al menos no del todo incorrecta.

Para detectar esa marca tenue, que debe resaltar contra la ya de por sí débil y confusa radiación del CMB, el matemático An ejecutó una especie de torneo estadístico entre porciones de cielo.

An tomó regiones circulares en el tercio del cielo en el que las galaxias y la luz de las estrellas no ciegan al CMB. Luego, resaltó las áreas donde la distribución de las frecuencias de microondas coincidía con lo que se esperaría si existieran puntos de Hawking. Luego hizo que esos círculos “compitieran” entre sí, para determinar qué área coincidía más con los espectros esperados de los puntos de Hawking.

Más tarde, comparó esos datos con datos falsos de CMB generados aleatoriamente. Este truco tenía la intención de descartar la posibilidad de que esos “puntos de Hawking” tentativos se pudieran haber formado si el CMB fuera completamente aleatorio. Si los datos de CMB generados aleatoriamente no pudieran imitar esos puntos de Hawking, esto sugeriría fuertemente que los puntos de Hawking recién identificados eran de hecho agujeros negros procedentes de eones anteriores.

Esta no es la primera vez que Penrose ha publicado un documento que parece identificar los puntos de Hawking de un universo pasado. En 2010, publicó un artículo con el físico Vahe Gurzadyan que hizo una afirmación similar. Esa publicación provocó críticas de otros físicos, al no lograr convencer a la comunidad científica en general. Dos documentos de seguimiento argumentaron que las evidencias de los puntos de Hawking que habían identificado Penrose y Gurzadyan eran, de hecho, el resultado de un ruido aleatorio en sus datos.

Aún así, Penrose sigue apostando por su teoría. (El físico también ha argumentado, sin convencer a muchos neurocientíficos, que la conciencia humana es el resultado de la computación cuántica).

Cuando se le preguntó si los agujeros negros de nuestro universo podrían algún día dejar huellas en el universo del próximo eón, Penrose respondió: “¡Sí, verdaderamente!”

Me enteré leyendo LiveScience.

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