Un estudio reduce al 0,5% la duda sobre el inicio del Universo

Un equipo de científicos de la Universidad de Minnesota logró reconstruir con una incertidumbre de solo 0,5% lo que habría ocurrido en los primeros cinco minutos del Universo, un avance que refuerza la predicción del Modelo Estándar de la Física sobre ese instante inicial.

El trabajo se apoyó en tres señales: la radiación de fondo de microondas, la expansión del Universo y el helio primordial. Los dos primeros fenómenos ya habían sido estudiados con amplitud, pero el tercero seguía arrastrando márgenes de error mayores por la dificultad de medirlo con precisión.

Una muestra más pequeña, pero más precisa

En lugar de extrapolar datos de galaxias con baja metalicidad, los investigadores optaron por seleccionar unas pocas galaxias pequeñas y con una metalicidad bajísima, de modo que pudieran servir como una especie de cápsula del tiempo. El estudio, publicado en The Astrophysical Journal, explica ese enfoque como una forma de reducir el ruido que introduce trabajar con muestras más grandes y más complejas.

Los astrónomos eligieron 15 galaxias, pero necesitaban instrumentos capaces de analizar objetos tan pequeños con suficiente detalle. Para eso recurrieron a los espectrógrafos MODS, desarrollados en la Universidad Estatal de Ohio, que permitieron revisar con mayor nitidez las señales del gas en esas galaxias.

Diez líneas de helio y 15 de hidrógeno

Con esos equipos detectaron 10 líneas espectrales asociadas al helio y 15 vinculadas con el hidrógeno. Esos datos ya se conocían, pero no se habían podido estudiar en profundidad con el método de extrapolación usado antes. La corrección de esos pequeños errores permitió dibujar un escenario más preciso de los primeros minutos del Universo.

Según el estudio, en ese periodo habría existido un 25% de masa en forma de helio. La secuencia encaja con la teoría del Big Bang: primero se forman quarks, luego protones y neutrones, después deuterio y, finalmente, helio. La ESA resume que, al inicio, la energía era tan alta que destruía el deuterio, y solo cuando el Universo se enfrió lo suficiente pudo avanzar la reacción.

Evan Skillman, uno de los autores del trabajo, dijo a ScienceDaily que se trata de uno de los hallazgos más importantes de sus 40 años de carrera. Para los investigadores, el resultado fortalece la lectura teórica que durante décadas había dependido casi por completo de cálculos.