La NASA estudiará los primeros momentos del universo

Big BangNuevas y sofisticadas tecnologías creadas por la NASA y científicos universitarios están permitiéndoles construir un instrumento diseñado para estudiar los primeros momentos de existencia del universo.

El ex-científico de la NASA Chuck Bennett, ahora un astrofísico en la Universidad Johns Hopkins (JHU) en Baltimore, Maryland logró una beca de 5 millones de dólares de la Fundación Nacional de Ciencia para construir un nuevo instrumento terrestre, el “rastreador cosmológico a escala de gran angular” (de siglas CLASS en inglés). Bennett está construyendo CLASS con sus colaboradores en el Centro de Vuelo Espacial Goddard situado en Greenbelt, Maryland.

Goddard proveerá la mayor parte de los sofisticados detectores del instrumento y otras tecnologías punteras que permitirán a los científicos probar la teoría inflacionaria del origen del universo.

Asombrosa idea

Considerada como una idea asombrosa hace sólo 30 años, la teoría de la inflación postula que el universo se expandió mucho más rápido que la velocidad de la luz y creció exponencialmente casi instantáneamente después del Big Bang, el momento en que el universo saltó a la existencia hace 13.700 millones de años.

En particular, el telescopio buscará un patrón de polarización único en el fondo cósmico de microondas – la luz remanente de la creación del universo que impregna el cielo en todas las direcciones. Debido al tamaño y a la expansión del universo, los científicos pueden estudiar esta luz sólo si sus instrumentos son sensibles a las frecuencias de las microondas.

Si el crecimiento cósmico de la inflación sucedió realmente, los científicos dicen que el evento pudo haber creado ondas gravitatorias, perturbaciones del espacio-tiempo que se propagan a lo largo del espacio-tiempo. La teoría también predice que estas ondas gravitatorias habrían producido un patrón de polarización determinado en el fondo cósmico de microondas. El telescopio, por tanto, buscará este patrón.

“Milagrosamente, está dentro de nuestras posibilidades el estudiar los primeros momentos del universo y aprender qué sucedió entonces,” dijo Bennett.

El equipo CLASS, que también incluye otras instituciones compañeras, completará el instrumento en 2014, equipándolo con detectores sensibles a las microondas. El equipo enviará entonces el instrumento al desierto de Atacama en el norte de Chile, donde observará grandes franjas del cielo en la región de microondas, en busca de la señal de polarización.

Pistas tentadoras

Aunque los científicos tienen todavía que encontrar el patrón de polarización, han descubierto pistas tentadoras de que la inflación, de hecho, sucedió. Resultados científicos del “explorador del fondo cósmico” (de siglas COBE en inglés) desarrollado por el centro Goddard encontró pequeñas diferencias de temperatura en el fondo de radiación cósmica. Estas diferencias oscilan en torno a una parte en cien mil de un grado, y apuntan a diferencias de densidad que dieron lugar a las estrellas y las galaxias que observamos hoy en día.

El sucesor de COBE, el instrumento liderado por Goddard, llamado “Estudio de Anisotropía de Microondas Wilkinson” (de siglas WMAP en inglés), examinó las pequeñas diferencias en temperatura con más detalle y descubrió nuevas evidencias de la inflación. Entre otras cosas, WMAP mostró que el universo es aproximadamente plano, algo atribuible a la inflación. Sin embargo, otras teorías explican también este hecho. Lo que la comunidad científica necesita es una prueba definitiva de las ondas gravitatorias primordiales, que sólo podrían haber sido producidas por la inflación.

Otra misión de Goddard complementa CLASS

CLASS no es el único esfuerzo dirigido a encontrar la misma evidencia. Otro equipo de Goddard está ahora construyendo un instrumento para ser lanzado en globo, llamado en inglés Primordial Inflation Polarization Exploration (PIPER) que el investigador principal Al Kogut espera que será lanzado en 2012. “CLASS y PIPER son compañeros perfectos”, dice el científico de Goddard Ed Wollack, que participa en el proyecto CLASS. “Comparten mucha tecnología mientras abarcan un amplio rango de frecuencias. Harán gran ciencia mientras muestran tecnología para misiones espaciales”.

Aunque ambos están buscando la misma señal de polarización, usarán para ello diferentes tecnologías para estudiar diferentes frecuencias de microondas. Ambas tecnologías fueron desarrolladas en Goddard.

“Cuantas más frecuencias estudies, más posibilidades tendrás de detectar la señal de la inflación”, dice David Chuss, un científico de Goddard trabajando en CLASS.

El fin último del equipo Goddard-JHU es afianzar sus destrezas con CLASS y PIPER y ganar una futura posible misión espacial que examinaría el fondo cósmico de microondas con mayor precisión. “Lo que estamos haciendo es lo que necesitamos para ser competitivos de cara a un observatorio espacial si la NASA decide lanzar uno”, dijo Chuss.


Autor: Lori Keesey
Fecha Original: 29 de abril de 2010
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Comments (5)

  1. Los americanos tienen que estar un poco raviosos ya que últimamente Europa se les está adelantando en muchos proyectos importantes sobre física fundamental (aunque bien es cierto que muchas veces necesitamos su ayuda económica). Para cuando el CLASS ese se termine en 2014 el satélite Planck de la ESA ya habrá terminado su exploración del espacio desde el punto L2 y ya se tendrán analizadas las implicaciones de sus observaciones (previsto en 2012) mucho más precisas que las del cacharrete ese asi es que este proyecto parece un despilfarro de dinero a no ser que sus observaciones complementen o sean más precisas en algún aspecto concreto que las de Planck lo cual dudo mucho.

  2. Federico

    Tanto como despilfarro no diría, son 5 millones US$.
    Es una especie de prueba con vistas a alguna futura mision
    Sería una locura que con esa inversión superen en algo a planck

  3. Oscar

    No sé si Planck va a tratar/poder detectar una señal de ondas gravitatorias. Creo que está más enfocado hacia la polarización del fondo cósmico de microondas. Y como siempre a mejorar las observaciones previas de WMAP.

    Saludos,

    Oscar

  4. Edgardo López Grimaldo

    “Milagrosamente, está dentro de nuestras posibilidades el estudiar los primeros momentos del universo y aprender qué sucedió entonces,” dijo Bennett.

    Pero –pregunto yo y quién sabe cuántas terrícolas más–, ¿por qué no se hace Bennett la siguiente pregunta, quizá tan o más importante que la anterior: la posibilidad de estudiar QUÉ ANTECEDIÓ a los primeros momentos del universo, para aprender qué sucedía ANTES. ¿O es que no hubo un “antes”, por poca importancia que pareciera tener para la mayoría de los científicos? Si no hay copulación y fecundación, espermatozoides vivos y óvulos penetrables, no hay Bennett ni quien esto escribe que valgan. Y si antes no hubiera habido lo mismo en una interminable cadena que se pierde en la noche de los tiempos, y que sin duda va más allá, más atrás, quiero decir, de los 13,700 millones de años determinados por el falible instrumental científico de que se ha dispuesto desde el asombroso telescopio interestelar Hubble, lo mismo: ni él ni yo ni quien esté leyendo esto, estuviéramos aquí.
    Esto, en parte, me recuerda cuando en secundaria, tercer año, en un breve ensayo sobre el cosmos pedido para nota por nuestro profesor chileno de Ciencia, Maldonado, hacía al final la pregunta de cómo podía la Ciencia (de 1954), explicar la marcada diferencia entre todos los planetas de nuesro sistema solar, sin que en esas fechas se conociera, más allá del reducido entorno astrofísico, la existencia de la teoría del Big Bang. Tómese nota: lo único que tienen en común los ocho planetas de nuestro sistema solar (Plutón ha sido desconocido como planeta), es su esferecidad y que giran alrededor del Sol, ¡más nada! ¡Pero absolutamente más nada que sugiera un origen material común, una misma fuente física! Gané un compasivo 3, y burlas de algunos de mis condiscípulos cuya brillantez opacaba aún más mi manifiesta opacidad en los asuntos más simples del Cosmos. Pero obsérvese que la pregunta, después de 57 años, aún es válida. ¿Caprichos, jugarretas, del Big Bang? ¿O manifestación de propósito definido, no casual, sino causal, de “algo” previo al Big Bang que no es vacío ni gas, menos nada…

  5. ¿Lo que antecedió a los primeros momentos del Universo?: nada. La pregunta no tiene sentido. Porque que sepamos, el espacio-tiempo se originaron a la vez que la materia y la energía, a partir del Big Bang.

    El Big Bang no es, como se le suele comparar a efectos divulgativos, una gran explosión en sentido convencional. En una explosión normal hay un antes y un después, hay un punto central, hay un espacio preexistente en el cual se expande la explosión. Pero en el Big Bang no hay nada de eso: el tejido de espacio-tiempo se crea a partir del mismo y simultáneamente a la materia y energía.

    Esto es lo que sabemos hoy. Mañana tal vez sepamos más. La Ciencia es así, nunca hay respuestas completas ni definitivas. Si eres de los que merodea por aquí buscando verdades absolutas o la justificación científica a tus ideas religiosas, creo que te has equivocado de sitio.

    SalU2

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