El experimento BICEP2 detecta en el fondo cósmico de microondas la huella de las ondas gravitacionales producidas durante el nacimiento del universo.
Investigación y ciencia.es
Hoy traemos a "La ventana" un asunto que siempre nos ha parecido fascinante. Se trata de la paradoja del horizonte, uno de los misterios del Universo. Los científicos no se ponen de acuerdo sobre una explicación plausible. Una nueva y fundamental evidencia empírica registrada en un telescopio del Polo Sur avala la principal teoría para explicarlo: la inflación cósmica.
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| Telescopio BICEP2, Polo Sur. |
El problema del horizonte explicado en términos convencionales se puede entender con relativa facilidad: si calentamos dos tazas de café y nos llevamos una de ellas a otro lugar remoto, cabe esperar que con el paso del tiempo la temperatura de ambas tazas de café sea diferente si no hay interacción entre ambas regiones. Probablemente una estará más caliente que otra. Esto, trasladado al Universo, supone que tras el Big-Bang que dio origen al Cosmos conocido deberían existir desequilibrios térmicos entre puntos muy alejados. Sin embargo, los datos empíricos demuestra que nuestro Universo es muy homogéneo y uniforme. Es decir, que existe un relativo equilibrio térmico.
Las circunstancias que acaecen en una determinada región del Universo tardarían en llegar a otra región del mismo Universo al menos lo que tarde en llegar la luz. Esto tiene en cuenta el concepto de la causalidad que inspira también la Teoría de la Relatividad de Einstein. Nada viaja a más velocidad que la luz. Los bordes del Universo conocido u horizontes están separados casi 28.000 millones de años luz y la edad de nuestro universo es apenas algo menor que 14.000 millones de años. Dicho de otra forma, un lado y otro no han podido influirse. No ha dado tiempo si quiera a que la luz haga el recorrido. En un Universo abierto e infinito no podrían igualarse los puntos fríos y calientes. Para conseguir los niveles de isotropía y homogeneidad, sería necesario que el Universo tuviera una masa y energía similar en todas sus regiones.
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| El Universo se muestra homogéneo e isótropo |
En resumen, el problema del horizonte radica en cómo se puede entender que diferentes regiones del Universo pudieran tener desarrollos independientes si aparentemente son tan iguales. Para conseguir esto, tendrían que haber evolucionado como si hubieran estado en equilibro térmico y mecánico. El siguiente vídeo habla sobre el problema:
La Teoría de la Inflación propuesta por Alan Guth y Adrei Linde puso de manifiesto que el Universo se expandió en un cierto momento a velocidad superlumínica, es decir, por encima de la velocidad de la luz. En este contexto, podría darse explicación al problema del horizonte. Ese momento se fecharía hace unos 13.700 millones de años.
Hasta ahora esta aproximación era una teoría. En muchas ocasiones, los científicos llegan a conclusiones matemáticas o teóricas que son demostradas mucho tiempo después. Algo similar ocurre con la materia oscura del Universo.
La colaboración BICEP2 ha anunciado una gran evidencia empírica de la citada Teoría de la Inflación. El BICEP2 es un telescopio instalado en el Polo Sur capaz de captar el fondo cósmico de microondas, ondas gravitacionales generadas durante el Big Bang. Los investigadores han encontrado en estas microondas las huellas de distorsiones en el espacio-tiempo ocasionadas durante el período de inflación.
“La detección de esta señal es uno de los objetivos más importantes en la cosmología actual. Un montón de trabajo realizado por muchas personas nos ha traído a este punto”, dijo John Kovac (Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, CfA), director de la colaboración BICEP2.
Acerca de las implicaciones de este descubrimiento, el físico teórico Avi Loeb de Harvard dijo que “este trabajo ofrece nuevos indicios de algunas de nuestras preguntas más básicas: ¿Por qué existimos? ¿Cómo comenzó el Universo? Estos resultados no solo son una fuerte prueba de la inflación, sino que también nos dicen cuándo tuvo lugar la inflación y cuán poderoso fue el proceso”.
Esta entrevista a la astrónoma Julieta Fierro de la Universidad Nacional Autónoma de Méjico puede ayudar a comprender tan importante hallazgo:
En artículos anteriores de "La ventana" también puedes aprender más sobre el asunto del problema del horizonte:
Gran parte de la comunidad científica acepta esta origen exponencial del Universo a la vista de los resultados empíricos. Después del acelerón inicial, el Universo retornaría a la velocidad de expansión teorizada tradicionalmente por los físicos. Un granito de arena más en la comprensión de cómo se originó todo.
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