El universo, tal y como lo conocemos en la actualidad, se compone de tres dimensiones espaciales y una temporal, pero investigadores de los departamentos de física e ingeniería eléctrica y de computación de Virginia Tech se encuentran explorando la posibilidad de una dimensión extra.

Casi parece un episodio de la serie “Dimensión desconocida” pero no lo es, según John Simonetti, profesor asociado en la Facultad de Ciencia y Michael Kavic, estudiante de graduado y uno de los investigadores del proyecto.

“La idea que estamos explorando es la de que el universo cuenta con una dimensión imperceptiblemente pequeña (aproximadamente de una mil millonésima de nanómetro) además de las cuatro que ya conocemos”, comenta Kavic. “Esta dimensión extra estaría ovillada, en un estado similar al que tenía todo el universo en el momento del Big Bang”.

El grupo busca pequeños agujeros negros primordiales que, cuando exploten, puedan producir un pulso de radio que podría ser detectado aquí en la Tierra. Estos agujeros negros reciben el nombre de primordiales porque fueron creados una fracción de segundo después del comienzo del universo.

Se espera que los agujeros negros se evaporen con el paso del tiempo, perdiendo masa y por tanto encogiéndose. Un agujero negro mayor que la dimensión extra podría envolverse alrededor de esta al igual que una goma elástica gruesa se enreda alrededor de una manguera. A medida que el agujero negro se encoge al tamaño de la dimensión extra, podría volverse tan delgado que se partiría, provocando una explosión.

La explosión podría producir un pulso de radio. Trabajando con una beca de la Fundación Nacional de Ciencia, el grupo de Virginia Tech se está preparando para montar un radio elescopio cuya longitud de onda será de ocho metros (cuyas siglas son ETA) en el Condado de Montgomery que barrerá el cielo buscando pulsos de explosiones sucedidas en distancias de hasta 300 años luz. Poseen un telescopio similar en el sudoeste de Carolina del Norte que lleva buscando estos sucesos varios meses.

“Tenemos varias cosas en mente de las que se ha predicho que pueden producir pulsos de radio pero aún no han sido vistos”, comentó Simonetti. “Uno de ellos es la explosión de un agujero negro primordial”.

“Básicamente estamos buscando explosiones exóticas y de alta energía que puedan producir ondas de radio”, dijo Simonetti. Según él, el montaje del segundo radio telescopio les ayudará a que cualquiera de los dos aparatos valide las observaciones del otro.

“Si ambos instrumentos detectan un pulso aproximadamente en el mismo momento, ese es un gran indicador de que hablamos de un suceso real y no de un pulso generado por una interferencia humana”, añadió Simonetti.

¿Por qué buscamos dimensiones extras? Una razón tiene que ver con la teoría de cuerdas, un área de la física que postula que los bloques de construcción fundamentales del universo son pequeñas cuerdas de materia que oscilan al estilo de las cuerdas de una guitarra, produciendo varios harmónicos.

“La teoría de cuerdas necesita dimensiones extras para ser consistente”, añadió Kavic. “La teoría de cuerdas sugiere un mínimo de 10 dimensiones, pero solo consideramos modelos con una dimensión extra”.

Algunos téoricos creen que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), un acelerador de partículas gigante que se está construyendo cerca de Ginebra, en Suiza, podría ser capaz de detectar una dimensión extra. El grupo de Virginia Tech espera detectarla a través de radio astronomía, un reto mucho menos elaborado y costoso.

El equipo de investigadores del Virginia Tech planea emprender la búsqueda durante al menos cinco años. Entre el resto de personas involucradas en el proyecto figuran el estudiante de graduado en física Sean Cutchin; los profesores de la Facultad de Ingeniería Steven Ellingson y Cameron Patterson; y los estudiantes de graduado Brian Martin, Kshitija Deshpande, y Mahmud Harun.

“Si tuviéramos evidencias de la existencia de una dimensión extra, la idea que tenemos sobre el espacio y el tiempo sufrirían una revolución”, añadió Kavic. “Sería un descubrimiento realmente apasionante”.