¿Puede el Big Bang ser un espejismo?

Una sorprendente teoría sugiere que el Universo nació en realidad del colapso de una estrella de cuatro dimensiones

¿Y si las cosas no sucedieron tal y como pensábamos? ¿Y si el Big Bang no fue más que un espejismo, provocado por una realidad muy diferente de la que habíamos imaginado? "Por lo que saben los físicos -afirma Niayesh Afshordi, astrofísico del Instituto Perimeter de Física Teórica, en Canadá- podrían haber surgido dragones volando de la singularidad". Lo cual equivale a decir que, dado nuestro escaso conocimiento, en el momento en que nació el Universopodría haber sucedido cualquier cosa. Para este investigador la realidad es que nuestra percepción del Big Bang podría no ser más que eso, un espejismo causado por el colapso de una estrella de cuatro dimensiones.

¿Extraño? Puede, pero no más que nuestras teorías actuales. De hecho, y a pesar de que los recientes resultados del telescopio espacial Planck sugieren que la teoría de la Inflación es correcta, también dejan abierta la cuestión de cómo, exactamente, esa inflación pudo llegar a producirse. En su estudio, Afshordi y sus colegas muestran que, en realidad, el periodo de inflación, un breve instante en el que el Universo recién nacido se expandió a velocidades supra lumínicas, podría deberse al propio movimiento del Universo en una realidad multidimensional.

Para ello, el investigador recurre a un fenómeno conocido, el horizonte de sucesos de un agujero negro, el punto de no retorno para cualquier cosa que caiga dentro, que tiene forma esférica. Pero en un espacio de cuatro dimensiones, el horizonte de sucesos sería tridimensional, lo que podría dar lugar e la formación de todo un nuevo Universo, el nuestro, de solo tres dimensiones.

Para Afshordi, podríamos estar cerca del momento de decir adiós al Big Bang para siempre. Para él, en efecto, podría ser que el Universo que conocemos se formara a partir de los escombros esparcidos cuando una estrella tetra dimensional colapsó sobre si misma formando un agujero negro. Un escenario que, además, podría ayudar a explicar por qué la temperatura del Universo parece ser tan uniforme, sea cual sea la dirección en que lo observemos.

Según el modelo estándar del Big Bang, el Universo en que vivimos estalló a partir de un punto de infinita densidad, o singularidad. Pero lo cierto es que nadie sabe qué es lo que pudo provocar esa "explosión". Las leyes de la Física conocidas no pueden revelar qué es lo que sucedió en ese preciso instante.

La Física tampoco puede decirnos de qué manera una explosión como el Big Bang pudo haber dado como resultado un Universo en el que la temperatura es casi completamente uniforme, ya que los cálculos indican que desde su nacimiento no ha transcurrido aún el tiempo suficiente para que el Universo llegue al equilibrio térmico.

Para la mayor parte de los cosmólogos, la explicación más plausible para esa uniformidad es que, poco antes del inicio del tiempo, alguna forma desconocida de energía hizo que el jovencísimo Universo se inflara a una velocidad incluso superior a la de la luz. Lo cual habría propiciado esa uniformidad de temperatura que podemos observar hoy miremos donde miremos. 

Un Cosmos dentro de otro

Pero Afshordi señala que "el Big Bang fue tan caótico que no resulta claro que existiera ni siquiera una pequeña parte del Universo tan homogénea como para que la inflación comenzara". En un artículo recién aparecido en arXiv, el científico y sus colegas centran su atención en una vieja propuesta, de 2002, según la cual nuestro actual Universo en 3D no es más que una membrana, o "brana", que flota en un Universo mayor y de cuatro dimensiones.

Los investigadores razonaron que si ese "Universo mayor" contenía sus propias estrellas de cuatro dimensiones, algunas de ellas podrían colapsar, formando agujeros negros tetra dimensionales de la misma forma en que las estrellas masivas de nuestro Universo lo hacen formando agujeros negros tridimensionales. Es decir, estallando en forma de supernovas, eyectando violentamente sus capas externas y con sus núcleos colapsándose en agujeros negros.

En nuestro Universo, un agujero negro está rodeado por una superficie esférica llamada horizonte de sucesos. Y mientras que en el espacio tridimensional ordinario el horizonte de sucesos es un objeto (una superficie) bidimensional, una frontera dentro del mismo agujero negro, en el "Universo mayor en 4D" el horizonte de sucesos de un agujero negro de cuatro dimensiones sería un objeto tridimensional, algo que los científicos llaman "hyperesfera". Cuando Afshordi simuló el colapso de una estrella de cuatro dimensiones, halló que el material expulsado formaba una "brana" de tres dimensiones alrededor del agujero negro. Una brana que además se expandía lentamente.

Así las cosas, los autores postulan que el Universo en 3D en el que vivimos podría no ser más que una brana moviéndose dentro de un Universo mayor, y que el crecimiento de esa brana es lo que nosotros percibimos como expansión cósmica. "Los astrónomos -asegura Afsholdi- han medido esa expansión y han deducido que, en el pasado, el Universo tuvo que empezar con un Big Bang. Pero eso no es más que un espejismo".

Una solución a la uniformidad térmica

Entre otras ventajas, el modelo resuelve de forma natural la difícilmente explicable uniformidad térmica que observamos a nuestro alrededor. Dado que el Universo de cuatro dimensiones que nos contiene debe de haber existido durante un tiempo virtualmente infinito, resulta muy posible que varias de sus partes hayan alcanzado el equilibrio térmico, algo que fue heredado después por nuestro Universo de tres dimensiones.

El cuadro arriba descrito, sin embargo, también está sujeto a problemas. A principios del pasado año, por ejemplo, el observatorio espacial Planck, de la Agencia Espacial Europea, aportó datos que permitieron elaborar un mapa con las tenues fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, las reliquias de la radiación original en las que están grabados los primeros instantes del Universo. Y resulta que los patrones observados por el Planck encajan perfectamente con los modelos clásicos de Big Bang e inflación. No así el modelo del agujero negro de cuatro dimensiones, que se desvía de las observaciones del Planck hasta en un 4 por ciento. Para resolver esas discrepancias, Afshordi afirma que ya trabaja en refinar su modelo.

En cualquier caso, el trabajo de Afshordi puede ayudar a comprender cómo la inflación pudo llegar a producirse, a través del movimiento de nuestro Universo a través de una realidad multi dimensional.

Fuentes: ABC