Al igual que las moscas atrapadas en una telaraña de seda, las partículas fantasmales conocidas como neutrinos están enredadas en una red cósmica de galaxias.
Casi no tienen masa. Pasan como apariciones subatómicas a través de otra materia, apenas interactuando con ella.
Y sin embargo, estas misteriosas partículas han alterado fundamentalmente el curso del universo, revela una nueva investigación.
Al observar más de 1 millón de galaxias, los científicos determinaron cómo la gravedad de los neutrinos afectó sutilmente los lugares donde las galaxias se unieron por primera vez después del Big Bang. Los resultados dan una idea de lo que los científicos piensan que es el primer momento observable después del Big Bang.
El nuevo resultado "se suma a la fuerza de nuestra convicción de que realmente entendemos cómo evolucionó el universo desde aproximadamente un segundo después del Big Bang en adelante", dijo el coautor del estudio Dan Green, cosmólogo de la Universidad de California en San Diego.
Del desorden a la web fantasmal
Poco después del Big Bang, el universo era un desastre espeluznante de neutrinos, electrones, neutrones, protones y fotones. En un segundo, los neutrinos, las partículas más livianas y menos interactivas, fueron los primeros en separarse del resto de la materia y se alejaron hacia el espacio en expansión del universo a casi la velocidad de la luz. Los científicos llaman a esta distribución de primeros neutrinos el fondo de neutrinos cósmicos.
Avance rápido unos 380,000 años, y el universo se enfrió lo suficiente como para que los protones y electrones se congelaran en átomos y liberaran la primera luz del universo: el fondo cósmico de microondas. La rápida expansión externa de las partículas se desaceleró a medida que los átomos, tirados por la gravedad, comenzaron a agruparse. Con el tiempo, las galaxias se sembraron en los grupos más grandes y de mayor densidad, formando finalmente la red de galaxias visibles en todo el universo hoy.
El fondo cósmico de microondas puede proporcionar una visión de la distribución inicial de la materia en el universo bastante temprano. Pero los protones y los electrones no fueron las únicas cosas que afectaron la estructura del universo: los neutrinos también jugaron un papel importante.
Debido a que los neutrinos fueron los primeros en abandonar la sopa de partículas y apenas han interactuado con nada desde entonces, terminaron en lugares ligeramente diferentes a los grupos de átomos. Esto, plantearon los científicos, dejó un efecto leve pero visible en la estructura de la red cósmica. Al estudiar 1,2 millones de galaxias, los científicos confirmaron que la gravedad de los neutrinos alteró ligeramente la estructura de la red. Sus resultados fueron publicados el 25 de febrero en la revista Nature Physics.
Anteriormente, los científicos solo habían visto indicios indirectos de los efectos de los neutrinos dentro del fondo cósmico de microondas. "Esta es la primera evidencia de la distribución de materia y galaxias", dijo Green a Live Science
Mientras que el fondo cósmico de microondas proporciona una instantánea del universo después de unos cientos de miles de años, el fondo cósmico de neutrinos puede recrear los primeros mil segundos, ofreciendo la primera mirada al universo observable.
Hoy, los neutrinos continúan eludiendo a los científicos que los estudian, ya que interactúan tan débilmente con los átomos, la materia oscura e incluso otros neutrinos. Los nuevos resultados, que muestran la débil interacción entre los neutrinos y la materia, también pueden ayudar a los científicos a comprender mejor estas escurridizas partículas en escalas más pequeñas aquí en la Tierra, dijo Green a Live Science.
"Existe un vínculo estrecho entre los estudios a gran escala y en pequeña escala de neutrinos", dijo Bill Louis, físico del Laboratorio Nacional de Los Alamos que no participó en la nueva investigación. "La combinación de estudios a gran escala y en pequeña escala nos ayudará a comprender más sobre los neutrinos y la cosmología".
El descubrimiento incluso podría ayudar a determinar si hay otro tipo de neutrino además de los tres ya conocidos, dijo Louis a Live Science.
