Este nuevo modelo conecta materia oscura e inflación cósmica 🌀

El misterio de la materia oscura, esa materia invisible que compondría cerca del 80 % del Universo, parece tomar un giro inesperado. ¿Y si su origen no se remonta a la fase caliente del Big Bang, sino a la inflación cósmica, ese período de expansión exponencial fulgurante?

Según un estudio publicado en Physical Review Letters, investigadores en Texas han propuesto un nuevo modelo llamado WIFI (Warm Inflation via ultraviolet Freeze-In). Este modelo explora un mecanismo mediante el cual la materia oscura se habría producido durante la inflación, antes de la fase de "recalentamiento" en la que surgieron las partículas elementales.


El modelo WIFI se basa en la idea de que la materia oscura podría surgir a partir de interacciones sutiles y raras entre el campo inflatón y partículas en un entorno energético intenso. A diferencia de los escenarios clásicos de "congelamiento químico" (freeze-out o freeze-in), aquí esta materia sería producida durante esta fase de inflación cósmica.

La inflación, teorizada hace alrededor de 45 años, explica por qué el Universo visible parece homogéneo e isotrópico mientras se expande. Este período permitió que el Universo creciera a un factor inimaginable de 10²⁶ en tan solo 10^-36 segundos.

Sin embargo, producir materia durante esta fase supone una dificultad: la propia expansión diluye casi todo. No obstante, el modelo WIFI postula que la radiación generada por el campo inflatón podría haber producido partículas de materia oscura mediante un mecanismo de ultraviolet freeze-in.

Este modelo resulta aún más intrigante porque podría ser verificable. Los experimentos previstos para la próxima década sobre el fondo cósmico de microondas podrían detectar señales de una inflación denominada "cálida", un pilar esencial del modelo WIFI. Si se confirma, esto abriría el camino a nuevas teorías sobre el origen de la materia oscura.

Ampliando su perspectiva, los autores sugieren que este mecanismo también podría explicar la aparición de partículas que desempeñan un papel clave en la evolución del Universo primitivo. Esto demuestra que el modelo WIFI va mucho más allá de solo la materia oscura.

Si la materia oscura fue producida durante la inflación, entonces su origen precedería al momento en que se formaron las primeras partículas del modelo estándar. Una perspectiva que revoluciona nuestra comprensión del cosmos.