La ciencia sigue a la caza de las huellas del Big Bang

La ciencia sigue a la caza de las huellas del Big Bang

Análisis conjunto de Planck y BICEP2 descartó evidencia de ondas gravitacionales primordiales.

02 de febrero 2015 , 11:04 p.m.

La búsqueda de las ondas gravitacionales provenientes del universo temprano aún no ha terminado.

Así lo anunció la Agencia Espacial Europea el viernes pasado, al hacer públicos los resultados de los análisis conjuntos de los datos del observatorio espacial Planck, ubicado entre la Tierra y Marte, y de BICEP2, ubicado en el Polo Sur.

La noticia llegó después de más de seis meses de intenso debate –inesperadamente popular en los medios de comunicación–, que comenzó en marzo del 2014 cuando el equipo de BICEP2 anunció el descubrimiento de la huella de ondas gravitacionales primordiales en sus observaciones (es decir, de las huellas que habría dejado la expansión del universo, tras el Big Bang o gran estallido).

Se comienza con una idea: la inflación cósmica, que conecta a la mecánica cuántica (la física de lo más pequeño) con la estructura a gran escala del universo (la física de lo más grande).

Una de las predicciones de esa idea es la presencia de ondas gravitacionales que distorsionaron el espacio–tiempo, dejando una huella en la luz de microondas que resulta del Big Bang y que ilumina todo el cielo detrás de las estrellas y las galaxias.

Esa luz es conocida como radiación de fondo de microondas y se descubrió hace 50 años.
Pero esa huella es tan débil que es necesario medir fluctuaciones en la radiación de fondo de microondas con una precisión cercana al 0.000001 por ciento.

Después de enormes saltos tecnológicos y mucho esfuerzo, se cuenta con instrumentos que alcanzan ese nivel de precisión; BICEP2 es uno de ellos.

Al estar ubicado sobre la superficie de la Tierra, BICEP2 está limitado por la atmósfera, que no permite observar todas las frecuencias necesarias para descartar algunas fuentes de contaminación de la señal –por ejemplo, el brillo del polvo interestelar–.

Al anunciar el descubrimiento de ondas gravitacionales, BICEP2 utilizó información de otras observaciones para descartar la contaminación en la señal.

Pero el instrumento con las mejores mediciones para limpiar esa señal estaba aún observando la luz de microondas desde el espacio. Ese es Planck.

Fue al combinar los dos experimentos cuando la señal, que antes se pensaba que era solamente la huella de las ondas gravitacionales en la radiación de fondo, resultó ser consistente con el patrón producido por el brillo del polvo interestelar y el campo magnético de la galaxia.

La historia de BICEP2 y Planck es común en la ciencia.

A la luz de los efectos que pensábamos despreciables, observaciones que creíamos concluyentes resultan apenas pasos intermedios en el camino a mejores observaciones y mejores teorías.

En la inmediatez y la brevedad que se imponen en la era de Twitter, es fácil pensar que no descubrir ondas gravitacionales es una mala noticia, cuando en realidad es un triunfo de la actitud abierta y el análisis crítico con los que la física cambia el mundo en que vivimos.

¿Por qué tan importante?

La inquietud de científicos por hallar evidencia de ondas gravitacionales primordiales parte de tres preguntas: ¿de dónde viene el universo? ¿Por qué está distribuido así? ¿Por qué se ve así? Lo primero que probaría son precisamente las ondas gravitacionales, una de las predicciones de la teoría de la relatividad de Einstein, que no las hemos medido ni directa ni indirectamente. Segundo, la teoría de la inflación cósmica, que explicaría por qué la estructura a gran escala del Universo es como la vemos hoy (homogéneo y similar en todas las direcciones).

Por eso, en marzo del 2014, cuando un grupo de investigadores del telescopio BICEP2 anunció la detección, algunos lo catalogaron como el descubrimiento del año. Si bien el análisis conjunto de BICEP2 y Planck descarta tal hallazgo, no se trata de un fracaso. Por ahora, los experimentos en tierra, unos seis, incluidos BICEP3 y la misión Spider, y el proyecto de un globo que está siendo rescatado en la Antártida, seguirán arrojando datos. Vendrán proyectos de satélites, aunque un operativo fuera de la atmósfera para medir la radiación de fondo no estará listo antes de 15 años.

 

JUAN DIEGO SOLER

Para EL TIEMPO

Investigador del Instituto de Astrofísica Espacial (Francia) Ph. D. en Astronomía y Astrofísica. Miembro de la colaboración Planck.

En Twitter: @juandiegosoler

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