¿Por qué el Universo contiene estrellas, planetas y seres vivos, en lugar de estar compuesto únicamente de luz? Una partícula hipotética podría aportar una respuesta.
Al principio del Universo, la materia y la antimateria estaban presentes. Se parecen mucho, pero sus partículas poseen ciertas propiedades opuestas. Cuando una partícula se encuentra con su equivalente de antimateria, ambas desaparecen por completo, con una conversión total de su masa en energía, según la célebre fórmula e=mc².
¿Cuál es el origen de la materia?
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Sin embargo, la materia terminó imponiéndose. Quedó suficiente para formar las galaxias, y después las estrellas y los planetas. Los físicos todavía intentan comprender por qué se produjo este desequilibrio, cuando ambas formas de materia deberían haber estado igualadas al principio.
Dos investigadores, del Reino Unido y de la India, se interesaron por una partícula que a menudo se deja de lado en los cálculos: un neutrino pesado. Los neutrinos conocidos son partículas extremadamente ligeras que interactúan muy poco con la materia. Su pariente más masivo sigue siendo hipotético.
En el modelo estudiado, este neutrino pesado interactuaría tan rara vez con las demás partículas que podría sobrevivir durante mucho tiempo después de su formación. Durante un período, incluso podría haber representado una parte importante del Universo. Su presencia habría modificado entonces la velocidad a la que se expandía el Universo.
Esto habría cambiado el momento en que ciertas interacciones entre partículas se volvían eficaces. Estas interacciones participan en mecanismos capaces de crear un exceso de materia con respecto a la antimateria. En otras palabras, una partícula casi ausente de las reacciones ordinarias podría haber influido en su resultado al cambiar las condiciones en las que se producían.
La partícula terminaría después desintegrándose. Pero los efectos de este período particular podrían encontrarse en la distribución actual de la materia.
Por el momento, nadie ha observado este neutrino pesado ni ha confirmado que existiera en el pasado. El estudio es un trabajo teórico que explora qué ocurriría si la partícula tuviera determinadas características.
Para poner a prueba esta hipótesis, los físicos plantean, entre otras posibilidades, buscar huellas en ondas gravitacionales muy antiguas, diminutas deformaciones del espacio producidas en los albores del cosmos. Futuras observaciones podrían ayudar a determinar si este escenario describe realmente una parte de nuestra historia.