Hallan la primera evidencia de la inflación cósmica

Hace alrededor de 14 mil millones de años, nuestro universo irrumpió con una "chispa" extraordinaria que inició el Big Bang. En la primera y fugaz fracción de un segundo, el universo se expandió de forma exponencial, extendiéndose mucho más allá de lo que alcanzan a ver los mejores telescopios construidos por el hombre. Esta expansión acelerada, conocida como inflación cósmica, era hasta el momento una simple formulación teórica difícil de probar entre otros motivos, por el grado de uniformidad que presenta el universo visible. Ahora, un equipo de científicos liderado por el Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, ha protagonizado un auténtico hito en la cosmología. A través del telescopio BICEP2, instalado en el Polo Sur, ha obtenido las primeras imágenes de las ondas gravitacionales, consideradas como los " temblores del Big Bang”, que corroborarían la expansión ultrarrápida del universo y validarían el último supuesto de la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

 

Albert Einstein postuló en su Teoría de la Relatividad Especial que el tiempo es una dimensión geométrica más y no una coordenada independiente del observador. En su Teoría de la Relatividad General, el genio de la física precisó que la gravedad no es una fuerza aislada, sino que forma parte de una fuerza única que explica todos los fenómenos físicos conocidos y que aún está por descubrir. El espacio, entendido como una superficie esencialmente plana, es deformado por la masa, adquiriendo de ese modo dicha dimensión física adicional, que se uniría a las coordenadas de anchura, longitud y profundidad. Este tejido espacio-temporal se curva debido a la presencia de cuerpos masivos como si de la superficie de una cama elástica se tratara, lo que origina el efecto de la gravedad y la órbita de los objetos en torno a otros objetos. Esta premisa contradijo las teorías físicas de Newton, que afirmaban que el Sol ejercía una atracción de manera instantánea sobre los planetas. En este sentido, las ondas gravitacionales serían las perturbaciones generadas en el tejido del universo debido a los cambios experimentados por los objetos que lo deforman, similares a las ondas de la superficie del agua cuando lanzamos una piedra. Estas se originan por variaciones violentas en la cantidad de energía (fluctuaciones cuánticas), como las generadas por la explosión de una supernova o la formación de un agujero negro. Si desapareciese el Sol, por ejemplo, no percibiríamos un cambio en nuestra órbita hasta que dichas ondas, que viajan a la velocidad de la luz, alcanzaran nuestro planeta.

 

La teoría de la inflación de Alan Guth planteó mucho después que la expansión del universo pasó por una breve fase de expansión acelerada, en la cual se generaron las primeras ondas gravitacionales. Su principal sucesor fue el físico Andrei Linde, quien postuló la versión moderna de la teoría. La inflación es actualmente considerada como parte del modelo cosmológico estándar de Big Bang caliente. La partícula elemental responsable de dicha expansión es llamada inflatón, que experimentó un cambio de fase a través del cual liberó su energía potencial en forma de materia y radiación, provocando así la ampliación del universo.

 

Einstein consideró en su momento que el rastro de las ondas gravitacionales primigenias sería tan débil que nunca llegaríamos a detectarlo. Sin embargo, el grupo de científicos artífice del hallazgo se sorprendió al detectar una señal en la polarización de la radiación de fondo mucho más fuerte que lo esperado. La radiación de fondo es una forma de radiación electromagnética surgida en el universo antes del nacimiento de las primeras estrellas. Las sutiles variaciones presentes en este tipo de onda de luz consituyen la huella de las fluctuaciones cuánticas producidas tras la explosión inicial que originó el universo. Estas ondas tienen una temperatura equivalente menor que 3 K, tres grados por encima del cero absoluto. Para realizar las mediciones, fue ideada una tecnología completamente nueva, una cámara en una placa de circuito impreso que incluye una antena para enfocar y filtrar la luz polarizada. El equipo ha analizado durante más de tres años los datos para descartar cualquier error, incluido el efecto del polvo de la Vía Láctea, que podría dejar una señal similar.

 

Este trabajo, que aún no ha sido publicado en ninguna revista científica pero que ya se intuye como próximo Premio Nobel de Física, presenta la primera evidencia fehaciente de la teoría de la inflación cósmica y es por tanto de una cuantía incalculable en el camino hacia la comprensión del origen del universo.

Etiquetas: Big BangEinsteinUniverso

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