Hallan científicos rastros de ondas gravitacionales de la radiación cósmica
René Anaya
La información, como onda expansiva, recorrió el mundo en cables de agencias de noticias que anunciaban un acontecimiento sensacional: la confirmación de la teoría del Bing Bang (Gran Explosión), aunque las evidencias de la teoría datan de hace medio siglo.
En realidad, de lo que se trata es de la observación de huellas o rastros de ondas gravitacionales de la radiación cósmica de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), que ocurrió después del Bang (explosión). Este descubrimiento “nos da una ventana sobre lo que era el Universo muy al principio”, según señaló el físico teórico Lawrence Krauss, de la Universidad Estatal de Arizona.
Cuando empezó (casi) todo
Hace 14 mil millones de años se produjo la Gran Explosión, pero la teoría del Big Bang no describe este acontecimiento, sino lo que sucedió momentos después del nacimiento del Universo.
Se ha planteado que el Universo era muy caliente y comenzó a enfriarse debido a su expansión, conforme se fue enfriando se formaron los primeros átomos, posteriormente los fotones (partículas portadora de todas las formas de radiación electromagnética) se pudieron mover libremente. Esto sucedió cuando el Universo tenía 380 mil años, entonces los fotones se propagaron por todo el espacio y constituyeron parte de la CMB.
Aunque su propagación empezó miles de años después de la explosión, su estudio puede orientar sobre cómo se comportó el Universo en sus inicios. Por eso ha sido importante la búsqueda de esos fotones, los cuales emiten radiaciones levemente polarizadas, que los cosmólogos han podido estudiar y descubrir que se descomponen en dos tipos llamados modos E y modos B, que dependen de su origen y que, de acuerdo con la teoría inflacionaria, explicarían porqué el Universo, tan inmenso, tiene casi la misma temperatura en todos lados.
El físico y cosmólogo estadounidense Alan Guth propuso que cuando el Universo tenía 10-35 segundos (algo más de una millonésima de trillonésima de trillonésima de segundo) era mucho más pequeño de lo que la teoría del Big Bang indica, por eso todo el Universo tendría la misma temperatura. Momentos después experimentó una expansión exponencial (de ahí el nombre de inflación), creció de manera simétrica, preservó todas sus propiedades y amplificó cada pequeño defecto. Cuando la era inflacionaria terminó, se recuperó el Universo más grande de la teoría de Big Bang convencional, de acuerdo con información de Jorge Díaz, candidato a doctor en Física Teórica por la Universidad de Indiana, que publica en el blog Conexión causal.
La inflación y la radiación cósmica
Jorge Díaz explica que la inflación es causada por un campo escalar (parecido al Higgs) al que se le llama campo inflatón, el cual se transformó en toda la materia y radiación en el Universo. Al final de la inflación, “el plasma de partículas recién creado es perturbado por oscilaciones de los campos cuánticos: el inflatón y campo gravitacional. Las oscilaciones producidas por el campo inflatón son llamadas fluctuaciones escalares, las cuales han sido confirmadas en mediciones del CMB. Las oscilaciones producidas por el campo gravitacional (también llamadas ondas gravitacionales primordiales) se denominan fluctuaciones tensoriales”, afirma el investigador y divulgador.
Las fluctuaciones escalares (inflatón) dejan rastros en el CMB en la forma de modos E; en tanto que las fluctuaciones tensoriales (ondas gravitacionales primordiales) dejan una huella en el CMB en la forma de modos B. Por esta razón, el anuncio del hallazgo de huellas de la polarización del modo B ha despertado gran interés y entusiasmo, porque “permitiría verificar las fluctuaciones del espacio tiempo (ondas gravitacionales) en el joven universo, como predice la inflación”, ha apuntado Jorge Díaz.
En ese contexto, el descubrimiento hecho por los responsables del proyecto BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) representa la primera evidencia directa de la inflación cósmica; asimismo, se lograron observar las huellas de ondas gravitacionales que, aunque no demuestran su existencia, si permiten avanzar en su búsqueda.
Por lo tanto, John Kovac y el grupo de investigadores que encabeza, del Centro Harvard-Smithsoniano para la Astrofísica de la Universidad de Minnesota, de la Universidad de Stanford, del Instituto de Tecnología de California y del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que trabajan en el proyecto BICEP2, nos han permitido vislumbrar lo que sucedió al principio de los tiempos y, probablemente, nos conducirán a comprender cómo evolucionó el Universo.
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