Un nuevo estudio sugiere que las ondas gravitacionales podrían haber jugado un papel clave en la formación de la materia oscura durante los primeros momentos del universo. Según los investigadores, las ondas gravitacionales estocásticas —ripples débiles en el tejido del espacio-tiempo originados en procesos no asociados a objetos astronómicos masivos— podrían haber producido fermiones sin masa o casi sin masa en el universo primitivo. Estas partículas, posteriormente, habrían adquirido masa y evolucionado hasta convertirse en la materia oscura que aún persiste hoy en día.
La investigación, liderada por el profesor Joachim Kopp de la Universidad de Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) y el PRISMA++ Cluster of Excellence, en colaboración con la Dra. Azadeh Maleknejad de la Universidad de Swansea, fue publicada en Physical Review Letters. El estudio propone un mecanismo previamente inexplorado para el origen de la materia oscura, basado en la interacción entre ondas gravitacionales estocásticas y la formación de partículas en el universo temprano.
Aunque la materia ordinaria constituye apenas el cuatro por ciento del cosmos, la materia oscura representa aproximadamente el 23 por ciento del universo y es esencial para explicar la formación de galaxias y las estructuras cósmicas a gran escala. A pesar de su influencia gravitatoria observada, las partículas que la componen siguen siendo desconocidas. Este nuevo enfoque ofrece una vía teórica alternativa para comprender su origen, vinculándola directamente con fenómenos gravitacionales primordiales.
Los autores destacan que, a diferencia de las ondas gravitacionales detectadas por colisiones de agujeros negros o estrellas de neutrones, las ondas estocásticas provienen de una variedad de procesos más difusos y antiguos, muchos de los cuales se remontan a las primeras etapas de la historia cósmica. Estas ondas contribuyen a un fondo difuso que permea todo el universo y, según el modelo propuesto, podrían haber sido el escenario donde surgieron las semillas de la materia oscura.
El trabajo combina cálculos teóricos avanzados con observaciones cosmológicas para explorar cómo una forma de radiación gravitacional, normalmente asociada a la dinámica del espacio-tiempo, podría haber actuado como fábrica de partículas en el universo nascente. Si se confirma, este mecanismo ampliaría significativamente nuestro entendimiento de cómo se formó el contenido invisible del universo.
