El universo temprano se parecía a una banda elástica bien estirada. En algunas teorías, esa banda no es solo el espacio, sino enormes cuerdas vibrantes cuya tensión hacía que el mundo se expandiera a una velocidad inimaginable. Cuando la banda estalló —es decir, cuando la inflación terminó—, las cuerdas colapsaron y se aniquilaron, como burbujas que revientan en una olla hirviendo. Pero en lugar de vapor y salpicaduras, se liberó energía que pudo no ir a parar a una «sopa» ordinaria de partículas, sino a algo más extraño.
Los autores del estudio analizaron qué ocurre justo después de ese «colapso» en modelos donde la estabilidad no depende de saltos cuánticos, sino de correcciones suaves, como si una mesa no se sostuviera con imanes, sino con muchos tornillos pequeños ajustables. Resultó que la energía liberada puede llevar a las partículas visibles a un estado especial: el baño de cuerdas (fase de Hagedorn). En él, la temperatura no aumenta por más calor que se añada, como un pegamento sobrecalentado que sigue espeso aunque se caliente más. Este estado absorbe el exceso de energía y no permite que se convierta en partículas adicionales.
La conclusión práctica más importante se refiere a la llamada radiación oscura, un fondo invisible de partículas ligeras que distorsiona ligeramente la expansión del universo. Si la materia ordinaria (nuestras branas, las láminas multidimensionales donde viven las partículas) se encuentra en la misma «zona» donde ocurrió la aniquilación, incluso una pequeña fracción de energía que caiga en el baño de cuerdas reduce la cantidad de esa radiación por debajo de los límites observacionales actuales. Si nuestra materia está en otra zona, todo depende de la rapidez con que la energía fluye entre zonas: un flujo rápido o lento puede igualmente poner en marcha el baño, pero el mecanismo funciona mejor cuando la escala de cuerdas en nuestra zona es menor que en la zona de aniquilación, como si el agua hirviendo de un gran recipiente se vertiera en uno más pequeño.
Así, el final de la inflación no es una explosión caótica, sino una transición a un estado denso, casi sólido, de cuerdas que «devora» los excesos de energía. La misma banda elástica, al estallar, no se deshizo en pedazos, sino que se enrolló en un ovillo apretado que aún hoy determina cuánta luz y calor le tocaron a nuestro universo.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2606.08767
We study the post-inflationary open-string Hagedorn phase in perturbatively moduli stabilized brane-antibrane inflation. In this class of models, the volume modulus is stabilized by perturbative corrections rather than by non-perturbative effects to the superpotential, thereby avoiding the standard brane-antibrane $$\eta$$-problem. Since inflation ends through tachyon condensation and brane-antibrane annihilation, the endpoint is intrinsically stringy and need not be described immediately by an ordinary radiation bath. We analyze whether the energy released at annihilation can drive the visible sector into an open-string Hagedorn phase, and study the consequences for dark radiation. If the Standard Model (SM) branes lie in the same throat as where the annihilation occurs, we find that a modest fraction of the released energy deposited into surviving visible open strings is sufficient to enter the Hagedorn regime and can suppress the effective number of relativistic species $$\Delta N_{\rm eff}$$ below current observational bounds. If the SM lies in a different throat, the result depends on inter-throat energy transfer: prompt or delayed transfer can still yield a visible Hagedorn phase. However, the mechanism is most efficient when the local string scale in the SM throat is lower than or comparable to that in the annihilation throat.
En el baño de cuerdas, el número de tipos de partículas crece tan rápido con la energía que la temperatura deja de subir, como si intentaras calentar una habitación y todas las calorías nuevas se destinaran a crear muebles que aún no existían.
En la novela «Excesión» de Iain Banks, una civilización usa «tecnología de cuerdas» para viajar entre dimensiones, y aquí el baño de cuerdas sirve como regulador natural de la energía en el universo recién nacido.