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Early Universe Modelling and Confrontation with Cosmological Data

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¿Está el Universo atado por cuerdas cósmicas?

Las fases más tempranas del Universo se deben describir mediante una física que queda más allá de la capacidad de los modelos actuales. Un grupo de físicos financiado por la Unión Europea utilizó la teoría de campos junto con la teoría de cuerdas para explorar nuevos modelos de inflación y probarlos en relación con las observaciones.

Cambio climático y medio ambiente

La inflación es un proceso propuesto de expansión acelerada en el Universo temprano, durante el cual su tamaño aumentó en un factor de un billón de billones en un periodo de tiempo de una millonésima de milmillonésima de milmillonésima de milmillonésima de segundo. Esta expansión inmensa se explica mejor utilizando un campo escalar. A medida que el campo sufre fluctuaciones cuánticas debidas al principio de incertidumbre de Heisenberg, se generan anisotropías en el fondo cósmico de microondas que llena el Universo. El proyecto «Early Universe modelling and confrontation with cosmological data» (EARLYUNIVERSE) tenía como finalidad estudiar un camino nuevo. La teoría de las cuerdas parecía prometedora para resolver las primeras fases de evolución. La «teoría del todo» reúne toda la materia y la representa mediante un único marco teórico en el cual miríadas de partículas se reemplazan con un solo bloque constructivo. Las cuerdas son libres de vibrar y los distintos modos de vibración se utilizan para representar distintos tipos de partículas. Los científicos de EARLYUNIVERSE utilizaron su modelo de evolución de las cuerdas para cuantificar las señales observables procedentes de las cuerdas cósmicas. Las cuerdas cósmicas son líneas de fallo teóricas del Universo que conectan distintas regiones del espacio creadas en los momentos siguientes al Big Bang. Su espectro de energía se calculó con la máxima precisión jamás lograda a partir de las observaciones del fondo cósmico de microondas a bordo de la nave espacial Planck. El paso siguiente fue utilizar las observaciones de los cúmulos de galaxias para restringir los parámetros del modelo cosmológico. Mediante el acoplamiento de modelos cosmológicos basados en campos escalares con cambios en el fondo cósmico de microondas, EARLYUNIVERSE inició nuevas rutas de investigación. Los resultados obtenidos hasta el momento se han descrito en siete publicaciones científicas en revistas internacionales líderes sometidas a revisión. Mediante la mejora del formalismo de modelización y el código de simulación, los físicos esperan poder investigar pronto la inflación del Universo temprano. A continuación, se valorarán los resultados cotejándolos con la distribución de densidad del Universo real.

Palabras clave

Universo, cuerdas cósmicas, teoría de cuerdas, modelos de inflación, Universo temprano, modelización del Universo, datos cosmológicos, modelo de evolución de cuerdas, fondo de microondas cósmicas, modelo cosmológico

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