Descubren evidencia de la inflación cósmica

BICEP2

Hace unos días se anunció el descubrimiento más importante en el campo de la cosmología en lo que va del siglo XXI: Evidencia observacional directa de las ondas gravitacionales durante el periodo de expansión posterior al Big Bang conocido como inflación cósmica.

Ya desde la década de los 60s se identificaron problemas teóricos en el modelo del Big Bang, en particular el problema del horizonte presenta dificultades en estos modelos cosmológicos. El problema del horizonte es la dificultad para explicar por qué las diferentes regiones de nuestro universo (algunas separadas a distancias mayores a los 27 mil millones de años luz) comparten la misma temperatura y las mismas propiedades físicas. Dado que la transferencia de información (calor, energía, etc.) no puede superar la velocidad de la luz esto no debería ser posible. En la década de los 70s, y en 1980, los cosmólogos teóricos Andrei Linde y Alan Guth describieron sus hipótesis sobre la Inflación, un periodo de expansión del espacio que ocurrió entre 10-36 segundos después del Big Bang hasta 10-32 segundos, y durante el cual se excedió con mucho la velocidad de la luz.

El 17 de marzo, astrofísicos del experimento BICEP2 (escaneo de fondo de la polarización cósmica extragaláctica, por sus siglas en inglés) hicieron públicos sus resultados que revelan la detección de ondas gravitacionales inflacionarias en señales del espectro de poder modo B. Los patrones de polarización que fueron observados en microondas de regiones del universo de luz primordial brindan evidencia extraordinaria y directa a la teoría de la inflación de Guth y, por supuesto, al evento del Big Bang mismo. Se ha dicho que si bien la radiación de fondo de microondas son “los ecos del Big Bang” (cuyo origen se remonta a 370 mil años después de este evento), estos patrones peculiares de polarización son “la pistola humeante del Big Bang”.

Laboratorio Sector Oscuro

Los científicos de BICEP2, entre los que se cuentan Jon Kaufman y Colin Bischoff, también anunciaron un nivel de confiabilidad sigma 5 en sus resultados; o sea, con sólo una probabilidad en 3.5 millones de que no sea un efecto real de la inflación (nota: ¡Recientemente actualizado a sigma 7!). Las observaciones fueron realizadas desde la Base Amundsen-Scott, ubicada en el Polo Sur Geográfico. BICEP2, uno de los telescopios del Laboratorio Sector Oscuro, es enfriado a una temperatura extrema de 4 grados Kelvin (-269 Celsius, o un grado más caliente que la radiación de fondo de microondas) y está optimizado para observar las microondas a una frecuencia de 150 GHz. A fin de cuentas, las fluctuaciones de temperatura que puede detectar se encuentran en el rango de microKelvins.

Por un lado, estos resultados son importantísimos para la cosmología porque definirán el camino de la cosmología física en las próximas décadas; se podrán descartar varias teorías alternativas y, de manera indirecta, se ha comprobado la existencia de la energía oscura. Por otro lado, es un triunfo de la ciencia, tanto teórica como práctica; un grupo numeroso de personas de distintas épocas que, juntos, han descubierto una parte de la realidad del universo.

Autor: IIEH

Fuentes:

Telescopio captura panorama de ondas gravitacionales

Inflación cósmica: Se celebra descubrimiento “espectacular”

Video del cosmólogo Andrei Linde recibiendo la noticia

Miembros del equipo BICEP2 responden varias preguntas

Boletín de resultados de BICEP2, 2014

Panorama interactivo de BICEP2