Investigadores del BICEP2 han detectado la primera evidencia directa de la inflación cósmica, la dramática expansión del Universo que ocurrió hace 13.700 millones de años y hasta ahora solo había sido teorizada.
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| Señal de modo B detectada por BICEP2. Crédito de la imágen: bicepkeck. |
Hace casi 14.000 millones de años el Universo inició su existencia con un suceso extraordinario conocido como el Big Bang. En una fracción de segundo el Universo empezó a expandirse de forma exponencial estirándose más allá de lo que podría ver el mejor de los telescopios. Hasta ahora todo esto era pura teoría.
Un grupo de investigadores ha anunciado la primera evidencia de esta expansión cósmica inflacionaria. Por otro lado, los datos obtenidos suponen la primera representación de las ondas gravitatorias, ondulaciones que suponen deformaciones en el entramado espacio-tiempo. Además estos los datos confirman una profunda conexión entre la mecánica cuántica y la relatividad general.
“La detección de esta señal es uno de los objetivos más importantes en la cosmología actual. Una gran cantidad de trabajo realizado por muchas personas nos ha traído a este punto”, ha declarado John Kovac (Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, CfA), director de BICEP2.
Estos sorprendentes resultados provienen de observaciones del telescopio BICEP2 del fondo cósmico de microondas (CMB), un resplandor residual producido por el Big Bang. Las pequeñas fluctuaciones en este resplandor proporcionan pistas sobre las condiciones presentes en el Universo primitivo. Por ejemplo, pequeñas diferencias en la temperatura en el cielo muestran dónde estaban las zonas más densas del Universo, que eventualmente se condensarían formando galaxias y cúmulos galácticos.
Dado que el CMB es una forma de luz, muestra las propiedades de esta, incluyendo la polarización. En la Tierra, la luz solar es dispersada por la atmósfera polarizandose, razón por la cual las gafas de sol ayudan a reducir su intensidad. En el espacio, el CMB fue dispersado por los átomos y electrones y también se polarizó.
“Nuestro equipo ha buscado un tipo especial de polarización, conocido como ‘modo-B’, que representa un patrón de distorsión en las orientaciones polarizadas de la luz antigua”, ha puntualizado Jamie Bock (Caltech/JPL).
Las ondas gravitacionales oprimen el espacio a medida que viajan, y este empuje produce un patrón perceptible en el CMB. Las ondas gravitacionales tienen una “orientación”, pudiendo tener polarizaciones en planos distintos.
“El patrón en forma de remolino del modo-B es una huella única de las ondas gravitatorias debido a su orientación”, ha declarado Chao-Lin Kuo (Stanford/SLAC). Por tanto, esta es una detección indirecta de las huellas dejadas por las ondas gravitacionales en el CMB.
El equipo ha examinado escalas espaciales en el cielo que abarcan alrededor de uno a cinco grados (de dos a diez veces el diámetro de la Luna llena). Para hacerlo, viajaron al Polo Sur para aprovechar su aire frío, seco y estable. Un lugar perfecto para observar las tenues microondas procedentes del Big Bang.
El equipo se sorprendió al detectar una señal de polarización modo-B más fuerte de lo que cabía esperar. El equipo analizó sus datos durante más de tres años en un esfuerzo por descartar errores. También consideraron que el polvo en nuestra galaxia pudiese producir el patrón observado, pero los datos sugieren que es altamente improbable.
En cuanto a las implicaciones de este descubrimiento, el físico teórico Avi Loeb de Harvard ha declarado que “este trabajo ofrece nuevos indicios de algunas de nuestras preguntas más básicas: ¿Por qué existimos? ¿Cómo comenzó el Universo? Estos resultados no solo son una fuerte prueba de la inflación, sino que también nos dicen cuándo tuvo lugar la inflación y cuán poderoso fue el proceso”.
Para saber más: Documentación bicepkeck
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