Días como estos hacen que ser astrofísico sea interesante. Por un lado, está el anuncio de BICEP2 de que la teoría largamente sospechada de un Big Bang inflacionario es realmente cierta. Es el tipo de descubrimiento que te hace querer atrapar a personas aleatorias de la calle y decirles lo increíble que es el Universo. Por otro lado, este es exactamente el tipo de momento en el que debemos estar tranquilos y rechazar las afirmaciones hechas por un equipo de investigación. Así que tomemos un respiro profundo y veamos lo que sabemos y lo que no.
En primer lugar, disipemos algunos rumores. Esta última investigación no es la primera evidencia de ondas gravitacionales. La primera evidencia indirecta de ondas gravitacionales fue encontrada en la desintegración orbital de un púlsar binario por Russell Hulse y Joseph Taylor, por lo que recibieron el premio Nobel en 1993. Este nuevo trabajo tampoco es el primer descubrimiento de polarización dentro del microondas cósmico. fondo, o incluso la primera observación de polarización en modo B. Este nuevo trabajo es emocionante porque encuentra evidencia de una forma específica de polarización en modo B debido a primordial ondas gravitacionales El tipo de ondas gravitacionales que solo serían causadas por la inflación durante los primeros momentos del Universo.
También debe tenerse en cuenta que este nuevo trabajo aún no ha sido revisado por pares. Lo será, y lo más probable es que se apruebe, pero hasta que lo haga, debemos ser un poco cautelosos con los resultados. Incluso entonces, estos resultados deberán ser verificados por otros experimentos. Por ejemplo, los datos del telescopio espacial Planck deberían poder confirmar estos resultados asumiendo que son válidos.
Dicho esto, estos nuevos resultados son muy, muy interesantes.
Lo que hizo el equipo fue analizar lo que se conoce como polarización en modo B dentro del fondo cósmico de microondas (CMB). Las ondas de luz oscilan perpendicularmente a su dirección de movimiento, similar a la forma en que las ondas de agua oscilan hacia arriba y hacia abajo mientras viajan a lo largo de la superficie del agua. Esto significa que la luz puede tener una orientación. Para la luz del CMB, esta orientación tiene dos modos, conocidos como E y B. La polarización del modo E es causada por fluctuaciones de temperatura en el CMB, y se observó por primera vez en 2002 por el interferómetro DASI.
La polarización en modo B puede ocurrir de dos maneras. La primera forma se debe a la lente gravitacional. El primero se debe a la lente gravitacional del modo E. El fondo cósmico de microondas que vemos hoy ha viajado durante más de 13 mil millones de años antes de llegar a nosotros. A lo largo de su viaje, parte de él ha pasado lo suficientemente cerca de las galaxias y similares para ser gravitacionalmente. Esta lente gravitacional tuerce un poco la polarización, dando a algunos de ellos una polarización en modo B. Este tipo se observó por primera vez en julio de 2013. La segunda forma se debe a las ondas gravitacionales del período inflacionario temprano del universo. Cuando ocurrió el período inflacionario, produjo ondas gravitacionales en una escala cósmica. Así como la lente gravitacional produce polarización en modo B, estas ondas gravitacionales primordiales producen un efecto en modo B. El descubrimiento de la polarización del modo B de onda primordial es lo que se anunció hoy.
La inflación se ha propuesto como una razón por la cual el fondo cósmico de microondas es tan uniforme como lo es. Vemos pequeñas fluctuaciones en el CMB, pero no grandes puntos calientes o fríos. Esto significa que el Universo temprano debe haber sido lo suficientemente pequeño como para que las temperaturas se equilibren. Pero el CMB es tan uniforme que el universo observable debe haber sido mucho más pequeño de lo previsto por el Big Bang. Sin embargo, si el Universo experimentó un rápido aumento de tamaño durante sus primeros momentos, entonces todo saldría bien. El único problema era que no teníamos ninguna evidencia directa de inflación.
Suponiendo que estos nuevos resultados se mantengan, ahora lo hacemos. No solo eso, sabemos que la inflación fue más fuerte de lo que anticipamos. La fuerza de las ondas gravitacionales se mide en un valor conocido como r, donde más grande es más fuerte. Se encontró que r = 0.2, que es mucho más alto de lo anticipado. Según los resultados anteriores del telescopio Planck, se esperaba que r <0.11. Así que parece haber un poco de tensión con los hallazgos anteriores. Hay maneras en que esta tensión se puede resolver, pero aún no se ha determinado cómo.
Por lo tanto, este trabajo aún debe ser revisado por pares, y debe ser confirmado por otros experimentos, y luego la tensión entre este resultado y los resultados anteriores debe resolverse. Todavía queda mucho por hacer antes de comprender realmente la inflación. Pero en general, esta es una gran noticia, posiblemente incluso un premio Nobel digno. Los resultados son tan fuertes que parece bastante claro que tenemos evidencia directa de la inflación cósmica, que es un gran paso adelante. Antes de hoy solo teníamos evidencia física de cuando el universo tenía aproximadamente un segundo de antigüedad, en un momento en que se produjo la nucleosíntesis. Con este nuevo resultado, ahora podemos sondear el Universo cuando tenía menos de 10 billones de billones de billones de segundo.
Lo cual es bastante sorprendente cuando lo piensas.
