⚛️ Un "mundo espejo" para explicar el misterio de la materia oscura
Los trabajos recientes del profesor Stefano Profumo, de la Universidad de California en Santa Cruz, aportan enfoques innovadores sobre sus posibles orígenes, basándose en teorías físicas bien establecidas pero llevadas hasta sus límites.
En un primer estudio publicado en Physical Review D, Profumo explora la hipótesis de un 'sector oculto' del Universo, una especie de mundo espejo dotado de sus propias partículas y fuerzas, invisible para nosotros pero que obedece a las mismas leyes físicas.
Inspirado por la cromodinámica cuántica, que describe cómo los quarks se unen en protones y neutrones, este escenario postula la existencia de 'quarks oscuros' y 'gluones oscuros' que forman partículas compuestas masivas. Bajo ciertas condiciones primordiales, estas últimas podrían colapsar gravitacionalmente en pequeños agujeros negros estables, explicando así la materia oscura sin necesidad de nuevas partículas exóticas detectables.
Un segundo estudio del mismo autor, también publicado en Physical Review D, examina un mecanismo diferente: la producción de materia oscura por la expansión acelerada del Universo primordial. Profumo utiliza la teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo para mostrar que el horizonte cosmológico, análogo al de un agujero negro, podría haber 'radiado' partículas estables durante una fase de expansión rápida.
Este enfoque, puramente gravitacional, no se basa en ninguna interacción supuesta con la materia ordinaria y ofrece un rango de masas posibles para la materia oscura, enriqueciendo los modelos convencionales bajo presión frente a los resultados experimentales negativos.
Estas dos teorías, aunque especulativas, se inscriben en una tradición de investigación en la UC Santa Cruz, donde la interconexión entre teoría y observación ha sido valorada durante mucho tiempo. Profumo subraya que siguen ancladas en físicas conocidas, como las teorías de gauge o la relatividad general, al tiempo que abren nuevas perspectivas para conectar la física de partículas con los fenómenos cosmológicos.
Las implicaciones de estos trabajos podrían ser profundas, ofreciendo marcos comprobables para las futuras observaciones cosmológicas y los experimentos de física de altas energías. Al explorar ideas audaces pero calculables, el investigador desea avanzar en nuestra comprensión del Universo oscuro, sin recurrir a hipótesis ad hoc, respetando los principios fundamentales de la ciencia.