Recuerda cómo una vez pudiste levantar un libro sobre los primeros tres minutos después del Big Bang y sorprenderte por el nivel de detalle que la observación y la teoría podrían proporcionar con respecto a esos primeros momentos del universo. En estos días la atención se centra más en lo que sucedió entre 1 × 10-36 y 1 × 10-32 del primer segundo mientras intentamos unir la teoría con observaciones más detalladas del fondo cósmico de microondas.
Aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, el universo primitivo se volvió lo suficientemente frío y difuso como para que la luz se moviera sin obstáculos, lo que procedió a hacer, llevando consigo información sobre la "superficie de la última dispersión". Antes de este tiempo, los fotones eran absorbidos y reemitidos continuamente (es decir, dispersados) por el plasma denso y caliente del universo anterior, y nunca llegaron a ninguna parte como rayos de luz.
Pero de repente, el universo se llenó mucho menos cuando se enfrió lo suficiente como para que los electrones se combinaran con los núcleos para formar los primeros átomos. Entonces, este primer estallido de luz, cuando el universo se volvió repentinamente transparente a la radiación, contenía fotones emitidos en ese momento bastante singular, ya que las circunstancias para permitir un estallido de energía tan universal solo ocurrieron una vez.
Con la expansión del universo durante otros 13,6 millones y un poco más de mil millones de años, muchos de estos fotones probablemente se estrellaron contra algo hace mucho tiempo, pero aún quedan suficientes para llenar el cielo con una explosión de energía de la firma que podría haber sido poderosos rayos gamma pero ahora se ha extendido directamente al microondas. Sin embargo, todavía contiene la misma información de "superficie de la última dispersión".
Las observaciones nos dicen que, en cierto nivel, el fondo cósmico de microondas es notablemente isotrópico. Esto condujo a la teoría de la inflación cósmica, donde creemos que hubo una expansión exponencial muy temprana del universo microscópico alrededor de 1 × 10-36 del primer segundo, lo que explica por qué todo aparece tan uniformemente extendido.
Sin embargo, una mirada cercana al fondo cósmico de microondas (CMB) muestra un poco de bultos, o anisotropía, como se demuestra en los datos recopilados por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP).
Realmente, lo más destacable del CMB es su isotropía a gran escala y quizás encontrar algunas anisotropías de grano fino no sea tan sorprendente. Sin embargo, son datos y les da a los teóricos algo de lo que construir modelos matemáticos sobre los contenidos del universo primitivo.
Algunos teóricos hablan de anomalías de momento cuadrupolo CMB. La idea del cuadrupolo es esencialmente una expresión de la distribución de densidad de energía dentro de un volumen esférico, que podría dispersar la luz hacia arriba o hacia abajo (o variaciones de esas cuatro direcciones "polares"). Un grado de desviación variable desde la superficie de la última dispersión luego insinúa anisotropías en el volumen esférico que representa el universo primitivo.
Por ejemplo, ¿digamos que estaba lleno de mini agujeros negros (MBH)? Scardigli et al (ver más abajo) investigaron matemáticamente tres escenarios, donde justo antes de la inflación cósmica a 1 × 10-36 segundos: 1) el pequeño universo primitivo se llenó con una colección de MBH; 2) los mismos MBH se evaporaron inmediatamente, creando múltiples fuentes puntuales de radiación de Hawking; o 3) no había MBH, de acuerdo con la teoría convencional.
Cuando realizaron las matemáticas, el escenario 1 se ajusta mejor con las observaciones WMAP de anisotropías cuadrupolo anómalas. Entonces, ¿por qué no? Un pequeño protouniverso lleno de mini agujeros negros. Es otra opción para probar cuando llegan datos CMB de mayor resolución de Planck u otras misiones futuras por venir. Y mientras tanto, es material para un escritor de astronomía desesperado por una historia.
Otras lecturas: Scardigli, F., Gruber, C. y Chen (2010) restos de agujeros negros en el universo primitivo.
