Científicos de EU descubrieron huellas de las ondas gravitacionales del Big Bang, la gran explosión que originó al Universo, lo que se convirtió en la primera evidencia directa de la inflación cósmica. ¿Por qué es importante este descubrimiento, qué son las ondas gravitacionales y qué la inflación cósmica?

 

 

 

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Por Mtro. Ignacio Santiago Prieto, académico del Departamento de Física y Matemáticas de la Universidad Iberoamericana

 

 

La radiación de microondas cósmica de fondo (CMB, por sus siglas en inglés) es la luz remanente de la radiación del origen del universo. En principio, los fotones de esta radiación se orientan sin una dirección preferencial. Cuando hay una interacción con estos fotones que los obliga a orientarse en una dirección preferente se dice que la radiación está polarizada.

La interacción de los fotones con una aceleración extraordinariamente grande en un infinitesimal instante después del Big-Bang, durante los primeros segundos de la expansión del universo, podría ser la causa de esta polarización. Esta teoría es la llamada teoría inflacionaria.

Por otro lado, la teoría de la relatividad general de Einstein propone que cuando grandes cantidades de materia se aceleran, como la gigantesca pero breve aceleración mencionada antes, el espacio-tiempo se deforma y a través de él se transmite un tipo de energía llamada energía gravitacional. Esta energía es transportada a través de la rígida tela del espacio-tiempo como ondas llamadas atinadamente ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales traen consigo información sobre el fenómeno que las originó y se mueven a la velocidad de la luz. Por ejemplo, si las ondas gravitacionales fueran producidas por la interacción de dos agujeros negros súper masivos, la información que podríamos obtener de ellas nos ayudaría a entender entre otras cosas, la dinámica de estas peculiares estrellas.

A mediados de los años 90 los astrofísicos propusieron que si se encontraba que la radiación cósmica de fondo estuviera polarizada con un patrón similar al de las ondas gravitacionales, esto confirmaría la última de las predicciones de la teoría de la relatividad general que faltaba por demostrar, la existencia de las ondas gravitacionales.

Varios experimentos han intentado medir esta polarización en la radiación cósmica de fondo, pero siendo ésta tan pequeña, en general ha habido gran escepticismo sobre su detección. En el polo sur, donde el aire frío favorece la observación de radiación con las características de las microondas, existe un experimento dedicado a crear imágenes del fondo del universo basado en la polarización cósmica extragaláctica (BICEP, por sus siglas en inglés).

Este experimento ha anunciado haber observado la polarización característica de las ondas gravitacionales, llamada modo-B. De confirmarse que BICEP efectivamente ha hecho esta detección es claro que una nueva forma de ver universo ha llegado finalmente.

La trascendencia de esta observación va más allá de la confirmación de la existencia de las ondas gravitacionales primordiales, como se les clasifica a este tipo de radiación gravitacional por su origen en los primeros instantes de la existencia del universo.

Este descubrimiento fortalece la teoría inflacionaria del universo. Además en si misma, la detección de las ondas gravitacionales significa un entendimiento más claro del universo y probablemente uno de los descubrimientos más importantes del siglo en cosmología. También con estas observaciones se podría entender lo que sucedió en los primeros instantes del universo.

Lo que viene en un futuro no muy lejano con este nuevo entendimiento de la radiación gravitacional resolverá muchas interrogantes sobre el universo, y tal vez, haga proponer nuevas preguntas que aún salen de la imaginación.

 

 

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