Big Bang: Seis cosas para entender la importancia del histórico hallazgo de las "ondas gravitacionales"

Cosmos

Por Sophimania Redacción
18 de Marzo de 2014 a las 09:49
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Big Bang: Seis cosas para entender la importancia del histórico hallazgo de las "ondas gravitacionales"

1. ¿Qué son las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales son las primeras ondas expansivas del Big Bang (la explosión que dio origen al Universo como lo conocemos). Es en ese momento, en que a partir de una singularidad, se crea el tejido del cosmos, el espacio-tiempo y con él la gravedad que ocurre cuando la masa deforma el espacio. Las ondas gravitacionales son la evidencia directa de esa inflación cósmica inicial, algo así como los primeros ¨temblores del Big Bang.

¨La luz es el mejor transmisor de información en lo que a Cosmología se refiere, por tanto, en los frentes de luz primitivos (los más primitivos) está es la única información de ese universo primordial. Un escrutinio riguroso de la Radiación Cósmica de Fondo (RCF) hará que empalmen nuestros modelos teóricos con la evidencia empírica más temprana. Estos científicos están haciendo justamente esto. Si lo logran, entonces a Estocolmo¨, en referencia al Nobel, apunta el profesor y Físico de la PUCP, Leandro García Calderón a Sophimanía.

Según la teoría de la Relatividad de Einstein, ese crecimiento acelerado del Universo debía haber generado una suerte de ondas expansivas gravitacionales que serían capaces de ser observadas incluso hasta nuestros días, aunque ya débiles tras 13.800 millones de años.
Y eso es lo que en este histórico día los investigadores aseguran haber ¨fotografiado¨ o captado con un telescopio de microondas ubicado en el Polo sur. El experimento, que ha durado más de 3 años, se llama BICEP 2.

 

2. ¿Cuál es la importancia de este hallazgo?

El haber podido comprobar y detectar estas ondas gravitacionales implica que se podría confirmar la teoría fundamental de la Cosmología de la "inflación" que refiere a la forma acelerada y exponencial en que se expandió el Cosmos en esos primeros instantes tras el Big Bang. Esta es una teoría que fue predicha por el mismísimo Albert Einstein hace casi un siglo, aunque creía que esas ondas serían demasiado débiles como para poder ser vistas en nuestros días.

¨Actualmente en la Cosmología existen muchas variantes y posibles "parches" a la teoría del Big Bang. Algunos expertos han querido dar una explicación alterna a la expansión universal (interpretando el corrimiento al rojo de las galaxias lejanas mediante efectos diferentes a la expansión: la "conjetura del fotón cansado", por ejemplo).

El hecho de que podamos acotar la profusión de conjeturas, hipótesis, planteamientos y teorías sobre los descubrimientos cosmológicos emblemáticos (léase expansión universal y RCF ‑por no mencionar energía y materia oscuras), significa "limpiar los campos" para centrarnos en resolver los enigmas (terminología kuhniana) que aún persisten entre la teoría y la escasísima evidencia experimental de tiempos realmente remotos. Luego, la teoría del Big Bang caliente, pasa una prueba más y, por tanto, seguimos confiando en ella (posición instrumentalista de la ciencia),¨ asegura García Calderón.

3. ¿Puede esta ser la única explicación para lo que han encontrado?

No. Las ondas gravitacionales también pueden ser generadas por cualquier otra cosa muy grande que experimente una violenta aceleración, por ejemplo un evento cataclísmico como la colisión de dos agujeros negros que se fusionen en uno solo. (Algo que más de un observatorio en la Tierra intenta captar a través del ruido distante de esos eventos). También es posible que lo que se ha captado como onda gravitacional sea más bien el polvo propio de nuestra galaxia , aunque los investigadores creen que esto sería muy improbable. Hay que considerar que llevan casi tres años chequeando y verificando la data. De todas formas, el hallazgo, ahora hecho público, será revisado por otros científicos y debe poder ser replicado para que se valide.

4. ¿Qué tiene de especial el Polo Sur para haber sido la clave en este hallazgo?

Sucede que la atmósfera es más delgada y el aire mucho más seco en la zona de la Antártida (base estadounidense de Amundsen-Scott,donde el proyecto BICEP2 y el telescopio utilizado funcionan. ¿Por qué es importante que se más seca ahí la atmósfera? Porque la humedad bloquea las microondas. Otra cosa que es beneficiosa de este lugar, para la investigación, es que siendo inhabitado no hay interferencias de equipos electrónicos o celulares.

5. ¿Qué es la Radiación Cósmica de Fondo?

La radiación de fondo de microondas no es otra cosa que el ¨ruido¨ de fondo que dejó el Big Bang, una suerte de huella del Big Bang en forma de partículas que aún pululan en el Universo. Pese a ser una radiación débil pero constante, llega a la Tierra. Entonces, más que una foto en el sentido convencional - que implicaría luz visible- de las ondas gravitacionales, lo que los científicos del BICEP2 hicieron desde el Polo Sur es observar esa radiación cósmica de fondo y captar un cambio en la polarización de esas microondas que llegan desde el origen del Universo. La polarización es como la orientación de las partículas que forman las microondas. Lo que captaron, entonces, fueron las microondas con una determinada orientación, o, más técnicamente la ¨polarización-B¨.

Las mediciones de los científicos han mostrado que esa polarización captada sólo puede deberse a que, en su largo camino hasta la Tierra, esas partículas del Big Bang sufrireron una modificación causada, precisamente, por las ondas gravitacionales. Algo así como las ondas en una piscina de agua si alguien arroja en ella una piedra. Más aún, aseguran haber comprobado que este tipo de polarización solo pudo causarla un tipo específico de onda gravitacional: una muy débil y muy antigua que se formó producto de la inflación que hizo nacer y crecer al Universo en más de 70 órdenes de magnitud en solo fracciones de segundo.

6. ¿Qué esperar de acá en adelante?

En los próximos años, las consecuencias de este hallazgo serán meticulosamente estudiadas. Lo más importante es que nos ayuda a seguir comprendiendo mejor el origen del Universo y de nuestra existencia.

También podría implicar que la gravedad tiene una naturaleza cuántica, como las otras fuerzas de la naturaleza.

Así como tener implicancias en la Física de partículas, abriendo la posibilidad de encontrar nuevas partículas o nuevos estados de la materia.

¨Los comunicados especifican que la investigación puede aportar datos de un tiempo donde los efectos gravitacionales y los cuánticos eran equiparables. ¿Qué significa esto? Que las predicciones de cualquier teoría de superunificación (gravedad + teorías cuánticas) deben coincidir con los datos experimentales descubiertos por este equipo.

En especial, las teorías de Supercuerdas deberían chequear si alguna de sus predicciones coinciden con lo descubierto; para estas teorías sería muy interesante que hubiese algún rastro de partículas supersimétricas,¨ señala el profesor García Calderón.

Fuentes: ABC, Esmateria y Sophimania


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