M7 Inflacion y Formacion de Estructuras

Tópico

El protagonista de este modelo es el campo de perturbaciones primordial y el crecimiento que ese campo experimenta después.

La inflación cósmica es un periodo brevísimo de expansión exponencial acelerada en el universo temprano, y esa expansión hace que, de una sola vez, quede explicada la planitud del universo, su homogeneidad, y el origen cuántico de las semillas que más tarde darían lugar a toda la estructura observada. Un número mínimo de ciclos de esa expansión exponencial asegura que todo el universo observable hoy quepa dentro del horizonte que la propia inflación generó.

El espectro de potencias primordial que deja esa inflación es casi plano, pero levemente inclinado hacia las escalas grandes: las perturbaciones de mayor tamaño llevan una amplitud apenas superior a la de las perturbaciones más pequeñas.

El factor de crecimiento describe cómo esas mismas perturbaciones de densidad, ya presentes en el fondo cósmico de microondas, se van amplificando por la propia gravedad hasta formar las estructuras que hoy se observan; durante la era dominada por la materia, ese crecimiento avanza en proporción directa al propio factor de escala del universo.

La función de correlación y el espectro de potencias son las dos estadísticas de dos puntos con las que se mide, en los grandes sondeos de galaxias, cómo se agrupa hoy esa misma materia a lo largo del universo.

La amplitud global de esas fluctuaciones de densidad muestra, sin embargo, una tensión persistente entre el valor que se infiere del fondo cósmico de microondas y el valor que se mide directamente con lentes gravitacionales débiles, una discrepancia que sigue sin resolverse entre dos métodos que, por lo demás, son consistentes entre sí. Así, desde el campo de perturbaciones primordial con el que arranca este documento hasta esa tensión sin resolver con la que termina, pasando por la inflación cósmica, el espectro de potencias primordial y el factor de crecimiento, la formación de estructuras hace que unas mismas perturbaciones, nacidas de un origen cuántico brevísimo, terminen convertidas en toda la estructura de galaxias que hoy se observa, aunque todavía sin que dos métodos independientes se pongan del todo de acuerdo sobre su amplitud exacta.

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