Cosmología (parte 3): inflación

Siguiendo las entradas de cosmología, hoy les voy a hablar de algo muy importante, la inflación. No, no tiene nada que ver con economía, es la inflación del universo, un periodo en el que se expande mucho.

Como muchos saben, se ha llegado a descubrir que el universo se está expandiendo, y no sólo se está expandiendo, sino que se está expandiendo aceleradamente, es decir, cada vez se expande con más velocidad. Esto fue una gran sorpresa, pero es un hecho experimental, así que no se pone en duda. Otro hecho experimental es la famosísima fotografía del universo. Algunos satélites han mapeado el universo, es decir, toman fotos de todo el cielo pero con mucho cuidado. Como el universo es sumamente grande, no tiene centro y no importa en dónde estés del universo ves lo mismo. Esta foto lo que nos muestra es que la temperatura de todo el universo es casi la misma (2.7K), varia sumamente poquito.

Esta es la foto del universo visto desde la Tierra. La luz que nos llega del universo la capta la sonda WMAP y toma muchas fotos mientras le da la vuelta al mundo. Lo que se ve rojo y amarillo es nuestra galaxia, pero lo importante es el fondo, que está a casi la misma temperatura. Esta imagen la pueden considerar como un mapamundi.

El hecho de que el universo sea homogéneo es sumamente interesante, pues considerando una expansión tranquila del universo, eso no debería pasar. La aceleración del universo depende de lo que domine en ese momento, es decir, materia, radiación o energía oscura, sin embargo, considerando esas aceleraciones, hay pedacitos de universo que no deberían estar causalmente conectados. Lo que esto significa es, tómense un pedacito de universo con la misma temperatura después de un rato de que haya iniciado el universo. Ese pedacito no sabe nada de los demás pedazos, es decir, no tiene razón por la cual estar a la misma temperatura que los otros pedazos. Ese pedazo se va a ir expandiendo con respecto al tiempo. Después de un rato, será un gran pedazo con la misma temperatura. Sin embargo, todo el universo está a la misma temperatura. Eso está raro, es como si todos los niños de una escuela fueran con playera verde y pantalones rosas a la escuela sin conocerse ni haberse puesto de acuerdo, es raro.

Eso era un gran problema, y se resuelve metiendo la inflación. La inflación es un tiempo  en el que el universo se expande sumamente rápido, exponencialmente rápido. Es decir, crece muchísimo en muy poquito tiempo.  Como el universo se expande muy rápidamente, entonces pasan cosas bonitas. Por ejemplo, como se expande muy rápidamente, el universo se enfría muy rápido. Otra cosa interesante que sucede es gracias a esto se resuelven problemas de formación de galaxias. Gracias a que hay perturbaciones en la densidad se empiezan a formar las galaxias, y el modelo de la inflación ayuda a explicar estas perturbaciones. Es un modelo muy complicado pero muy entretenido.

La inflación entonces abre un nuevo periodo en el universo, y con eso van muchos nuevos cálculos interesantes que tienen que ver con perturbaciones y muchas cosas divertidas.

Fuente de imágenes

http://www.das.uchile.cl/~mhamuy/courses/AS42A/020598_ilc_640B.jpg

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