Investigadores de Caltech interpretan la asimetría de los inicios del universo
Escrito por Kanijo en Astronomía, Física
Es una idea ampliamente aceptada, que el Big Bang destruyó cualquier traza de lo que hubiese antes. Ahora, astrofísicos del Instituto Tecnológico de California (Caltech) cree que su nueva interpretación teórica de una huella dejada en las primeras etapas del universo puede ayudar a arrojar luz sobre lo que hubo antes.
“Ya no es completamente alocado preguntar qué sucedió antes del Big Bang”, comenta Marc Kamionkowski, Profesor Robinson de Caltech de Física Teórica y Astrofísica. Kamionkowski junto con el estudiante graduado Adrienne Erickcek y el investigador veterano asociado de física Sean Carroll proponen un modelo matemática que explica una anomalía en lo que se supone que es un universo distribuido de manera uniforme en radiación y materia.
Sus investigaciones dieron como resultado un fenómeno conocido como inflación, propuesto por primera vez en 1980, el cual propone que el espacio se expandió exponencialmente en el instante después del Big Bang. “La inflación comienza con un universo como una pizarra en blanco”, describe Erickcek. El problema con la inflación, no obstante, es que el universo no es tan uniforme como la forma más simple de la teoría predice que debería ser. Algunas partes del mimo son más intensamente variadas que otras.
Hasta hace poco, las medidas de la radiación del Fondo de Microondas Cósmico (CMB), una forma de radiación electromagnética que impregnaba el universo 400 000 años después del Big Bang, eran consistentes con la inflación – minúsculas fluctuaciones del CMB que parecía ser el mismo en todos sitios. Pero unos años más tarde, algunos investigadores, incluyendo un grupo liderado por Krzysztof Gorski del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, el cual está dirigido por Caltech, escrutó los datos de la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson de la NASA (WMAP). Descubrió que la amplitud de las fluctuaciones en el CMB no es la misma en todas direcciones.
“Si tus ojos midieran las radiofrecuencias, verías todo el cielo brillando. Esto es lo que ve WMAP”, describe Kamionkowksi. WMAP describe el CMB como un brillo de luz poco después del Big Bang que ha decaído en radiación de microondas conforme el universo se expandió a lo largo de los últimos 13 700 millones de años. La sonda también revela un patrón punteado más pronunciado – desviaciones del valor medio — en el CMB en una mitad del cielo con respecto a la otra.
“Es una anomalía certificada”, remarca Kamionkowski. “Pero dado que la inflación parece encajar tan bien con todo, parece prematuro descartar la teoría”. En lugar de esto, el equipo trabajó en las matemáticas de la teoría para abordar el problema de la asimetría.
Comenzaron comprobando su el valor de un único campo de energía que se piensa que ha dirigido la inflación, conocido como inflatón, era distinto en un lado del universo que en otro. No funcionó – encontraron que si cambiaban el valor medio del inflatón, entonces la temperatura media y las variaciones en la amplitud de la energía en el espacio también cambiaban. Por lo que exploraron un segundo campo de energía, llamado curvatón, el cual se había propuesto anteriormente para dar lugar a las fluctuaciones observadas en el CMB. Introdujeron una perturbación en el campo curvatón que resultó afectar sólo a cómo varía la temperatura de un punto a otro en el espacio, conservando su valor medio.
El nuevo modelo predice más puntos fríos que calientes en el CMB, dice Kamionkowski. Erickcek añade que esta predicción será comprobada por el satélite Planck, una misión internacional liderada por la Agencia Espacial Europea con significativas contribuciones de la NASA, que tiene planificado su lanzamiento en abril de 2009.
Para Erickcek, los hallazgos del equipo tienen la clave para comprender más cosas sobre la inflación. “La inflación es una descripción de cómo se expandió el universo, pero ¿qué la dirigió y cuánto duró? Esta es una forma de observar lo que sucedió durante la inflación, la cual tiene una gran cantidad de huecos en blanco esperando que se rellenen”.
Pero la perturbación que los investigadores introdujeron también puede ofrecer la primera visión de lo que hubo antes del Big Bang, debido a que podría ser una huella heredada de la época antes de la inflación. “Todo esto está oculto tras un velo, observacionalmente”, dice Kamionkowski. “Si nuestro modelo se mantiene, podemos tener una oportunidad de mirar a través del velo”.
El estudio aparece en el ejemplar del 16 de diciembre de la revista Physical Review D. Fue patrocinado por el Departamento de Energía y el Centro Moore de Físic ay Cosmología Teoría de Caltech.
Autor: Martin Voss
Fecha Original: 16 de diciembre de 2008
Enlace Original
Entradas (RSS)