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Inflación en la teoría de cuerdas

Con el fin de relacionar lo más estrechamente posible la física en la escala de cuerdas con las observaciones realizadas en experimentos actuales y futuros, un grupo de científicos financiado por la Unión Europea transformó la descripción de la inflación de campos elevados en la teoría de cuerdas.
Inflación en la teoría de cuerdas
En el marco del proyecto FUSS (Flavor, unification and symmetries from strings), los científicos utilizaron de forma estratégica la teoría de campos como herramienta de base y las aproximaciones controladas de la teoría de cuerdas. Esta línea de investigación indicó la presencia de fenómenos de la cosmología del universo temprano que se pueden describir bien mediante ciertos tipos de soluciones.

La teoría de cuerdas contiene todos los ingredientes necesarios para la física de partículas, como las simetrías de gauge y los fermiones quirales. Con energías lo suficientemente bajas, la teoría de cuerdas se reduce a una teoría de campo eficaz. Esta teoría contiene campos de gauge acoplados a materia fermiónica y varios campos escalares, además de la relatividad general ampliada mediante una serie de correcciones de curvatura de orden superior.

Sin la presencia de simetrías intactas, el fenómeno que queda por describir más allá de la teoría de campo eficaz combinada con la relatividad general es la inflación cosmológica. Los esfuerzos de los científicos de FUSS para desarrollar modelos teóricos de la inflación de campo intenso se apoyaron en datos de alta precisión de la sonda de anisotropía de microondas de Wilkinson (WMAP) y la misión Planck.

Los científicos propusieron que el sector de Higgs de la extensión del modelo estándar supersimétrico mínimo (MSSM) del modelo estándar daba lugar a la inflación. Esta idea era atractiva conceptualmente porque la física de Higgs y la inflación cosmológica están relacionadas íntimamente. Además, los recorridos de campo elevado necesarios para la inflación caótica serían posibles en la teoría de cuerdas con inflación y el potencial de Higgs.

La investigación de FUSS demostró ser fructífera y sus hallazgos se compartieron con la comunidad científica en una serie de publicaciones en revistas de gran prestigio sometidas a revisión. El impacto fue tan relevante que el equipo del proyecto fue invitado a ofrecer ponencias plenarias en congresos internacionales, incluido el prestigioso «Strings» que se celebró en la Universidad de Princeton, en Estados Unidos.

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Palabras clave

Teoría de cuerdas, inflación de grandes campos, FUSS, teoría de campo eficaz, universo temprano, modelo estándar
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