Universo espejo

 Un Universo espejo habría aparecido al mismo tiempo que se originó el nuestro en el Big Bang. La idea sugiere que ese universo gemelo corre a través del eje del tiempo en dirección opuesta. La parte más emocionante de esta teoría es que podríamos comprobar la existencia de ese anti-Universo. Aunque esto último requiere el hallazgo de una variedad específica de neutrinos. Los grupos de estos neutrinos hipotéticos formarían materia oscura cuya localización, pese a todos los esfuerzos de la física, es imposible determinar.

La teoría del Universo espejo.

Hace algunos años, el astrofísico sudafricano Neil Turok lideró un grupo de científicos que sentó las bases sobre esta teoría que describe un Universo espejo. Turok, que actualmente colabora con la Universidad de Manchester, en Reino Unido, publicó recientemente un artículo en Annals of Physics. En el texto se abordan algunas de las implicaciones de esta peculiar idea, incluida la naturaleza de la enigmática materia oscura.

En la simetría CPT, un principio fundamental de la física, se aborda la invariancia de las leyes físicas con inversión simultanea de cargas C: cargas, P: coordenadas y T: tiempo. La física sabe de algunas excepciones o violaciones a las simetrías P y C, así como combinaciones entre ambas. Por ejemplo, una violación a la invariancia CP generaría un dominio de partículas y la ausencia casi total de antipartículas en el Universo.

Pero, hasta la fecha se desconoce alguna violación simultánea a la simetría CPT. Al invertir las cargas, coordenadas y tiempo en el sistema, en principio no se espera que cambie nada dentro de él.

La simulación del Universo espejo.

Turok y compañía innovaron al aplicar la invariancia CPT al Universo mismo. En esta hipotética representación, resulta que nuestro Universo solo es la mitad de un sistema binario. Pues existiría un gemelo CPT inverso viajando a través del tiempo en dirección opuesta, con coordenadas reflejadas y cargas opuestas.

 

De hecho, en los cálculos de esta teoría la existencia de la materia oscura encaja perfectamente con un modelo de Universo doble donde existe un anti Universo. Pese a que ningún instrumento científico es capaz de detectarla, sabemos que la misteriosa sustancia se encuentra allí por su interacción con la materia ordinaria a través de la gravedad.

La materia oscura solo es «perceptible» mediante la atracción que produce en la materia ordinaria. Un buen ejemplo son las trayectorias estelares en torno a un cúmulo gravitatorio que no está allí. Esta interacción nos permite detectar cúmulos de materia oscura del tamaño de galaxias. Sin embargo, es imposible capturar o estudiar las partículas que la componen.

Especulaciones sobre las partículas.

Todo lo que se sabe sobre estas partículas se basa en hipótesis. Y si consideramos que habitamos una mitad CPT invariante del Universo «doble», cualquier hipótesis va más allá. Para Neil Turok y sus colegas, esto significa que deberían surgir nuevos tipos de neutrinos. Actualmente conocemos seis de ellos: electrón, muón y tau; así como sus antipartículas de cargas opuestas. Todas presentan un espín positivo, aunque las partículas fundamentales restantes varían entre positivas y negativas. Sin embargo, la existencia de un anti Universo también supone la presencia de neutrinos con espín inverso.

Y funcionarían como la hipotética materia oscura: solo podríamos apreciarlos en cúmulos masivos, a causa de su gravedad, y no interactuarían con la materia ordinaria de ninguna forma. Según los cálculos de los científicos, la cantidad de estos neutrinos debería bastar para producir los efectos necesarios de la materia oscura.

Increíblemente, la inusual teoría permite obtener algunas conclusiones comprobables sobre las propiedades fundamentales de estos neutrinos. Por ejemplo, la más importante es la predicción de que al menos un tipo de estas partículas debe carecer de masa. Hasta ahora, esta cuestión se mantiene sin resolver: los experimentos nos permitieron establecer únicamente el límite superior de la masa en los neutrinos. Quizá una investigación revolucionaria ayude a aclararlo y, de una vez por todas, aporte evidencia sólida sobre la existencia de un Universo «espejo».

Cortesia de Monita Maussan