Inflatón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Inflatón

El inflatón es una partícula (o campo escalar) hipotética que habría sido responsable de la inflación cósmica, una fase de expansión acelerada, extremadamente rápida, ocurrida una fracción de segundo después del Big Bang.

La inflación cósmica es una teoría que propone que, entre aproximadamente 10^−36 y 10^−32segundos después del Big Bang, el universo se expandió exponencialmente, resolviendo varios problemas del modelo del Big Bang, como:

• El problema del horizonte (¿por qué el universo es tan homogéneo?)
• El problema de la planitud (¿por qué el universo es geométricamente tan plano?)
• El problema de los monopolos (¿por qué no los observamos?)

La inflación necesita una fuente de energía negativa o "presión repulsiva" para hacer eso. Esa fuente es el campo inflatón.

En teoría cuántica de campos, el inflatón es un campo escalar (como el del bosón de Higgs). Las fluctuaciones cuánticas de ese campo se amplificaron y se convirtieron en las semillas de la estructura del universo. En su versión cuantizada, puede asociarse a partículas llamadas inflatones.

Mecanismo 

Al principio del universo, el inflatón se encontraba en una configuración de alta energía (potencial plano). Mientras "rueda" lentamente por su potencial, el universo sufre una expansión exponencial. Al llegar a un punto de "mínima energía", el campo oscila y decae, liberando su energía en forma de partículas.

A ese proceso se le llama recalentamiento, y marca el inicio del universo caliente (lo que llamamos el Big Bang tradicional). Mientras sus fluctuaciones cuánticas dejaron huellas en el fondo cósmico de microondas (CMB).

Características

Algunos modelos propuestos

• Inflación de campo lento (slow-roll).
• Inflación caótica (chaotic inflation).
• Inflación híbrida, etc.

En el fondo cósmico de microondas (CMB): las anisotropías observadas son consistentes con predicciones hechas usando el inflatón.