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La física fundamental, restringida por las observaciones actuales

La mejora de la precisión en las medidas del fondo cósmico de microondas ha abierto las puertas a probar extensiones del modelo establecido sobre la formación de estructuras en el universo temprano. Entre las posibles extensiones, la más relevante para la física de partículas es la que se refiere a la energía oscura y la materia oscura.
La física fundamental, restringida por las observaciones actuales
Las medidas de las anisotropías del fondo cósmico de microondas son especialmente evidentes y las mediciones de la máxima precisión disponibles proceden del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA). Además, las observaciones procedentes de otras sondas complementarias sirven para comprobar la coherencia y definir restricciones más fuertes sobre los modelos cosmológicos.

Esta posibilidad ha captado una atención notable, ya que los resultados podrían indicar la presencia de nueva física más allá del modelo estándar del Big Bang. La investigación realizada en el marco del proyecto DEBAO (The dark energy imprint on the baryon acoustic oscillations), financiado por la Unión Europea, fue en esta dirección.

Para ser completo, un modelo del universo temprano debería incluir una descripción de las desviaciones de la homogeneidad, por lo menos en términos estadísticos. Algunas de las pruebas más potentes de los descriptores estadísticos se derivan de la evolución de las perturbaciones y, por este motivo, su estudio está relacionado con la determinación de parámetros cosmológicos.

Los científicos de DEBAO pretendían describir las perturbaciones utilizando descriptores estadísticos, como los espectros de energía de la materia y la radiación. Con este fin, combinaron observaciones del Estudio Espectroscópico de Oscilaciones Bariónicas (BOSS) y del satélite Planck, lo cual apunta decididamente a la inflación como origen de la estructura cósmica.

Sin embargo, la pregunta sobre si las perturbaciones observadas proceden de fluctuaciones de los campos magnéticos que impulsan la inflación sigue pendiente de resolver. Los científicos analizaron el modelo de curvatón más sencillo, que asume que existe un segundo campo escalar de luz presente durante la inflación.

El análisis de DEBAO abarcó tanto el caso en el que los mecanismos de inflación y curvatón contribuyen a las perturbaciones observables como el caso en el que el propio curvatón promueve un periodo adicional de inflación. Los científicos tuvieron en cuenta tanto el espectro de energía como observables de no gaussianidad con el fin de refinar las restricciones en el espacio de parámetros del modelo.

Además, examinaron la posible desintegración de la partícula inflatón, a la que se atribuye la alimentación de la inflación del universo en forma de partículas curvatón en un universo termalizado perturbado. Los resultados han recibido una atención considerable por parte de la comunidad científica que estudia el solapamiento entre la cosmología y la física de partículas.

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Palabras clave

Fondo cósmico de microondas, energía oscura, satélite Planck, DEBAO, curvatón
Número de registro: 200108 / Última actualización el: 2017-06-28
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