{"id":442056,"date":"2026-03-11T20:10:11","date_gmt":"2026-03-11T20:10:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/442056\/"},"modified":"2026-03-11T20:10:11","modified_gmt":"2026-03-11T20:10:11","slug":"que-paso-en-el-universo-entre-el-big-bang-y-la-emision-de-luz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/442056\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 pas\u00f3 en el universo entre el Big Bang y la emisi\u00f3n de luz?"},"content":{"rendered":"

\u00bfQu\u00e9 le ocurri\u00f3<\/a> al universo<\/a> entre su comienzo<\/a>, con el Big Bang<\/a>, y en el momento<\/a> en que empez\u00f3 a emitir luz, unos 380 000 a\u00f1os despu\u00e9s? Contestar esta pregunta no es tarea f\u00e1cil ya que, por ahora, no podemos tomar medidas directas de aquella \u00e9poca remota. Ante semejante limitaci\u00f3n, la teor\u00eda de inflaci\u00f3n es la mejor herramienta para describir los primeros instantes del universo<\/a>.<\/p>\n

Esta teor\u00eda propone que el universo pas\u00f3 en una fracci\u00f3n de segundo de tener el tama\u00f1o de un prot\u00f3n a ser tan grande como el sistema solar<\/a>. No est\u00e1 claro qu\u00e9 mecanismos son capaces de acelerar tanto la expansi\u00f3n del universo. Algunos de los propuestos habr\u00edan dejado una huella que puede medirse a partir de la distribuci\u00f3n de galaxias en el universo observable.<\/p>\n

Varias colaboraciones internacionales, como el Instrumento Espectrosc\u00f3pico para el Estudio de la Energ\u00eda Oscura (DESI, por sus siglas en ingl\u00e9s) y el telescopio espacial Euclid, est\u00e1n realizando cartografiados c\u00f3smicos. Con ayuda de simulaciones num\u00e9ricas, estos mapas nos van a permitir explorar qu\u00e9 teor\u00edas de inflaci\u00f3n son viables.<\/p>\n

En la actualidad est\u00e1n disponibles los universos computacionales UNIT. Hemos creado estas simulaciones num\u00e9ricas para estudiar el cosmos primitivo a trav\u00e9s de la distribuci\u00f3n de materia. Nuestros estudios se centran en \u00e9pocas posteriores a la mitad de la edad del universo, estimada en 13 800 millones de a\u00f1os.<\/p>\n

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La inflaci\u00f3n c\u00f3smica puede explicarse a trav\u00e9s de distintos modelos te\u00f3ricos (Getty\/iStock)<\/p>\n

La teor\u00eda de inflaci\u00f3n y el crecimiento de estructuras c\u00f3smicas<\/p>\n

Las medidas cosmol\u00f3gicas con las que contamos hoy muestran que el universo tiene una geometr\u00eda pr\u00e1cticamente plana y que, a muy grandes escalas, es homog\u00e9neo e is\u00f3tropo. Esto quiere decir que posee las mismas propiedades en todas las direcciones. S\u00f3lo es posible conseguir tal homogeneidad si zonas que hoy est\u00e1n muy alejadas consiguieron intercambiar informaci\u00f3n en el pasado.<\/p>\n

Para resolver este problema, varias expertas y expertos, incluyendo el f\u00edsico te\u00f3rico estadounidense Alan Guth propusieron la teor\u00eda de inflaci\u00f3n. Esta teor\u00eda postula que el universo habr\u00eda experimentado una expansi\u00f3n acelerada durante una fracci\u00f3n de segundo justo despu\u00e9s del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

En los primeros instantes del universo la energ\u00eda cambiaba r\u00e1pidamente de un punto a otro. Estas fluctuaciones cu\u00e1nticas iniciales se estiraron a escalas cosmol\u00f3gicas con la expansi\u00f3n acelerada. Esto dio lugar al universo homog\u00e9neo y con una geometr\u00eda casi plana, que observamos hoy.<\/p>\n

La inflaci\u00f3n c\u00f3smica puede explicarse a trav\u00e9s de distintos modelos te\u00f3ricos. Los modelos asumen la existencia de uno o m\u00e1s campos cu\u00e1nticos, como los que representan las part\u00edculas elementales.<\/p>\n

Los modelos m\u00e1s simples, con un campo de inflaci\u00f3n, predicen que las fluctuaciones iniciales siguen una distribuci\u00f3n normal o gaussiana. La distribuci\u00f3n gaussiana es un modelo de probabilidad continua en forma de campana sim\u00e9trica donde la mayor\u00eda de los datos se agrupan en torno al promedio central.<\/p>\n

Los modelos con varios campos de inflaci\u00f3n predicen la presencia de \u201cno gaussianidades\u201d primordiales. Esto quiere decir que la distribuci\u00f3n de la materia no se puede describir con la expresi\u00f3n matem\u00e1tica con la que explicamos la frecuencia t\u00edpica de muchos eventos en la naturaleza, como la estatura de las personas.<\/p>\n

Las estructuras a grandes escalas que vemos hoy en d\u00eda surgen a partir de las fluctuaciones cu\u00e1nticas del universo primitivo. Con el tiempo, las \u00e1reas que en el universo primitivo eran m\u00e1s densas se atrajeron m\u00e1s por el efecto de la gravedad, ganando masa. De esta forma, midiendo la distribuci\u00f3n de galaxias a diferentes tiempos c\u00f3smicos podemos entender el universo primitivo.<\/p>\n

Las caracter\u00edsticas particulares de los cartografiados cosmol\u00f3gicos pueden introducir efectos observacionales en la distribuci\u00f3n observada de galaxias. Necesitamos, pues, simulaciones num\u00e9ricas para distinguir entre modelos te\u00f3ricos que expliquen la inflaci\u00f3n c\u00f3smica y los efectos observacionales.<\/p>\n

Universos en supercomputadores<\/p>\n

Los cartografiados cosmol\u00f3gicos actuales, tales como los citados DESI y Euclid, est\u00e1n realizando mapas de vol\u00famenes enormes, del orden de 125 Gpc al cubo. La distancia de 125 Gpc equivale a 25 000 billones de veces la distancia entre la Tierra y el Sol, que es la Unidad Astron\u00f3mica (UA).<\/p>\n

Para poder hacer experimentos computacionales, necesitamos conseguir vol\u00famenes comparables a los observados. Esto solo es posible gracias a la potencia de supercomputadoras de alto rendimiento, como las m\u00e1quinas de la Red Espa\u00f1ola de Supercomputaci\u00f3n.<\/p>\n

Hemos generado los universos computacionales UNIT con condiciones iniciales gaussianas y no gaussianas. Para ello, hemos utilizando tiempo de computaci\u00f3n en MareNostrum 4 y 5, del Centro Nacional de Supercomputaci\u00f3n (Barcelona Supercomputing Center), y Finisterrae, del Centro de Supercomputaci\u00f3n de Galicia (CESGA). Este proyecto ha requerido el equivalente en electricidad del gasto anual de 15 hogares espa\u00f1oles.<\/p>\n

Sobre los autores<\/p>\n

Violeta Gonz\u00e1lez P\u00e9rez es profesora permanente laboral del Departamento de F\u00edsica Te\u00f3rica en la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid. Adri\u00e1n Guti\u00e9rrez Adame es Asistente Universitario Postdoctoral en Ciencia de Datos en Astrof\u00edsica en la Universidad de Viena. Santiago Avila es investigador Ram\u00f3n y Cajal en cosmolog\u00eda en el Centro de Investigaciones Energ\u00e9ticas, Medioambientales y Tecnol\u00f3gicas (CIEMAT).<\/p>\n

Este art\u00edculo se public\u00f3 por primera vez en The Conversation<\/a> y se publica bajo licencia Creative Commons. Puedes leer el art\u00edculo original aqu\u00ed.<\/a><\/p>\n

Condiciones iniciales para estudiar el universo primitivo<\/p>\n

La generaci\u00f3n de universos en computadoras, siguiendo el proceso que denominamos simulaciones de N-cuerpos, requiere de varios pasos. Primero hay que decidir la cantidad de materia oscura, energ\u00eda oscura y materia normal que va a tener nuestro universo.<\/p>\n

Despu\u00e9s, hay que decidir el volumen y la masa del elemento computacional m\u00e1s peque\u00f1o que vamos a poder utilizar. Idealmente, nos gustar\u00eda abarcar el mayor volumen posible con un elemento computacional peque\u00f1o. Esto nos permitir\u00e1 abarcar un gran rango de escalas, por ejemplo desde una estrella hasta todo el universo observable.<\/p>\n

Adem\u00e1s, necesitamos calcular la interacci\u00f3n gravitatoria entre todos los elementos computacionales. A m\u00e1s elementos, m\u00e1s c\u00e1lculos. Los elementos computacionales en nuestros universos UNIT son equivalentes a galaxias algo m\u00e1s peque\u00f1as que la nuestra, la V\u00eda L\u00e1ctea. Este tama\u00f1o surge de equilibrar la necesidad de vol\u00famenes colosales, con el tiempo finito del que podemos disponer en MareNostrum.<\/p>\n

Cada elemento computacional se sit\u00faa de tal forma que la distribuci\u00f3n de materia siga una distribuci\u00f3n normal o gaussiana. En nuestros universos UNIT, tambi\u00e9n hemos a\u00f1adido desplazamientos siguiendo las distribuciones primordiales no gaussianas predichas por ciertos modelos inflacionarios. Estas variaciones hacen que cambie la evoluci\u00f3n de nuestros universos computacionales.<\/p>\n

No hay muchos estudios con simulaciones completas de N-cuerpos que incluyan condiciones iniciales con distribuciones primordiales no gaussianas. Por eso nuestro equipo ha propuesto c\u00f3mo establecer las condiciones iniciales para no sesgar los resultados que contengan esas simulaciones no convencionales.<\/p>\n

Universos computacionales UNIT. Izquierda: distribuci\u00f3n inicial gaussiana de materia en una regi\u00f3n c\u00fabica con un lado de 2 billones de unidades astron\u00f3micas (distancia entre la Tierra y el Sol). Centro: Equivalente a la figura de la izquierda, pero para u<\/p>\n

Universos computacionales UNIT. Izquierda: distribuci\u00f3n inicial gaussiana de materia en una regi\u00f3n c\u00fabica con un lado de 2 billones de unidades astron\u00f3micas (distancia entre la Tierra y el Sol). Centro: Equivalente a la figura de la izquierda, pero para una distribuci\u00f3n de materia con no gaussianidades primordiales. Derecha: La distribuci\u00f3n de materia cuando el universo ten\u00eda aproximadamente la mitad de su edad actual, a partir de un universo con no gaussianidades primordiales. Elaboraci\u00f3n propia<\/p>\n

La simulaci\u00f3n computacional m\u00e1s grande con efectos del universo primitivo<\/p>\n

Durante 2023 nuestro equipo de investigaci\u00f3n, integrado por cient\u00edficas y cient\u00edficos de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid y del Institut de F\u00edsica d\u2019Altes Energies de Barcelona, produjo el mayor universo computacional con condiciones iniciales no gaussianas. Este es el efecto esperado para una gran familia de modelos de inflaci\u00f3n que explican qu\u00e9 ocurri\u00f3 en el universo primitivo. Con esta simulaci\u00f3n, hemos comprobado que DESI seguramente ser\u00e1 capaz de aceptar o rechazar la familia de modelos de inflaci\u00f3n que necesita la existencia de m\u00faltiples campos cu\u00e1nticos para la aceleraci\u00f3n de la expansi\u00f3n en la primera infancia del cosmos.<\/p>\n

Ahora nuestros universos UNIT est\u00e1n disponibles en el Port d\u2019Informaci\u00f3 Cient\u00edfica (PIC), que adem\u00e1s aloja el espejo europeo de DESI. Hemos guardado 3,4 terabytes (TB) de informaci\u00f3n en el PIC, el equivalente a unas 1000 pel\u00edculas. En el PIC se puede encontrar informaci\u00f3n sobre los elementos de computaci\u00f3n a distintos tiempos c\u00f3smicos y para distintas realizaciones.<\/p>\n

Algunos de nuestros experimentos computacionales han sido confeccionados y utilizados por las colaboraciones internacionales DESI y Euclid. Los siguientes pasos de nuestro trabajo consisten en ampliar el volumen de nuestros universos computacionales e incluir galaxias. Esto nos permitir\u00e1 validar las t\u00e9cnicas de medici\u00f3n que se van a utilizar en DESI.<\/p>\n

En el futuro, tambi\u00e9n podremos medir un par\u00e1metro relacionado con la formaci\u00f3n de galaxias en un universo no gaussiano. Este par\u00e1metro s\u00f3lo puede medirse en simulaciones, y sin \u00e9l DESI tendr\u00e1 problemas para distinguir entre modelos de inflaci\u00f3n.<\/p>\n

Nuestros universos UNIT han sido dise\u00f1ados con el objetivo de medir este par\u00e1metro y ayudar\u00e1n a la colaboraci\u00f3n DESI a lograr uno de sus principales objetivos: estar m\u00e1s cerca de conocer c\u00f3mo fueron primeros instantes del universo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 le ocurri\u00f3 al universo entre su comienzo, con el Big Bang, y en el momento en que…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":442057,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[81],"tags":[75935,119,123,124,25,10558,24,117,121,122,648,23,118,120,9911],"class_list":{"0":"post-442056","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ciencia-y-tecnologia","8":"tag-big-bang","9":"tag-ciencia","10":"tag-ciencia-y-tecnologia","11":"tag-cienciaytecnologia","12":"tag-es","13":"tag-espacio","14":"tag-espana","15":"tag-science","16":"tag-science-and-technology","17":"tag-scienceandtechnology","18":"tag-sistema-solar","19":"tag-spain","20":"tag-technology","21":"tag-tecnologia","22":"tag-universo"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@es\/116212362762435731","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/442056","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=442056"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/442056\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/442057"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=442056"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=442056"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=442056"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}