Ondas gravitacionales primordiales‏

Una fracción infinitesimal de segundo después del Big Bang:
Captan el "eco" del nacimiento de nuestro universo

Se trata de las llamadas ondas gravitacionales, que fueron detectadas por un instrumento en el polo sur. El hallazgo revoluciona el actual conocimiento cósmico.  

por Richard García 

Diario El Mercurio, martes 18 de marzo de 2014

http://diario.elmercurio.com/2014/03/18/ciencia_y_tecnologia/ciencia_y_tecnologia/noticias/8A42FE8F-0A17-4BA8-A06F-929BDCEC4C9B.htm?id={8A42FE8F-0A17-4BA8-A06F-929BDCEC4C9B}

Como un hito digno del Premio Nobel fue considerado ayer el anuncio del descubrimiento de las ondas gravitacionales primordiales, el eco del origen del universo, hace 13 mil 800 millones de años.

Se trata de un componente de la teoría de la relatividad de Einstein, cuya comprobación hasta ahora estaba pendiente, ya que se trata de unas ondas tan tenues, que el mismo científico reconoció hace casi cien años que sería muy difícil detectarlas, si no imposible. Se trata del elemento clave con el que explicaba el origen de la fuerza de gravedad.

El hallazgo fue anunciado ayer en forma simultánea por el Centro de Astrofísica (CfA) de Harvard-Instituto Smithsoniano, el Caltech y la NASA.

Las ondas gravitacionales fueron identificadas con la ayuda de BICEP2 (Imágenes de Fondo de la Polarización Extragaláctica Cósmica), un instrumento instalado en el polo sur que escanea el cielo en la frecuencia de las microondas. Es en esa frecuencia que puede captar la energía remanente del Big Bang. Esta, conocida como radiación de fondo, está compuesta por ondas de luz, y proviene de cuando el universo tenía unos 300 mil años de antigüedad.

BICEP2 detectó allí un patrón único que solo puede ser atribuido a la presencia de las ondas gravitacionales primigenias.

"Son de una naturaleza completamente diferente a la radiación de fondo, su origen es muy anterior, solo una fracción infinitesimal de segundo después del Big Bang", explica Nelson Padilla, académico del departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universidad Católica.

Más de un universo

La detección de estas ondas, además, sería una confirmación del momento del Big Bang que permitió la formación de nuestro universo, denominado "inflación".

Padilla explica que las ondas gravitacionales fueron amplificadas por la inflación lo que permite que la radiación de fondo todavía muestre sus huellas. "Sin inflación hubieran llegado casi sin fuerza hasta la época de formación de la radiación de fondo, y no las habríamos detectado", dice.

La teoría más aceptada hasta hoy de la inflación dice que una "singularidad", un punto más pequeño que la partícula más diminuta conocida, extremadamente denso y pesado, se expandió 100 billones de billones de veces en menos de un segundo.

Pero el profesor del departamento de Física de la U. de Chile, Gonzalo Palma, quien es investigador del Proyecto Anillo en Cosmología de la U. de Chile, va más allá. Dice que a la luz de los nuevos datos obtenidos por BICEP2, tal vez nunca hubo una "singularidad", y esta inflación cósmica podría haber ocurrido en un teórico universo mayor. "Es como cuando pones el pan al horno y la levadura comienza a inflarse. De pronto, en medio de ese proceso, comienzan a aparecer burbujas. Cada una de ellas podría ser un Big Bang y, por ende, un universo distinto", lo que califica como una nueva revolución copernicana.

"Podría ser la primera prueba de que vivimos en un universo que está inmerso en un mar de incontables otros universos, un multiverso".

Padilla es cauteloso. "Esta medición, por más importante que sea, requiere de una confirmación; es decir, una medición realizada por otro grupo independiente. Hasta que eso no ocurra, no podemos asegurar nada", dice.

Enfatiza que es primera vez que se detectan. "No hay detecciones previas ni de las ondas gravitacionales generadas en el Big Bang ni de ningún otro origen. De hecho, en el experimento terrestre LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) están tratando de detectar ondas gravitacionales que se producen cerca del sistema solar, y todavía no las obtienen.

En suelo polar

El instrumento BICEP2 está instalado en la base Amundsen-Scott, en el polo sur, el mejor lugar para detectar microondas. El aire es seco y las interferencias electrónicas son prácticamente nulas.

 Viajeras del espacio y el tiempo

Tal como las ondas sísmicas se propagan por la corteza terrestre, las ondas gravitatorias son ondulaciones que se propagan por el espacio y a la velocidad de la luz; son generadas por un cuerpo enorme que experimenta una aceleración violenta. Como son muy débiles, solo pueden detectarse a partir de fenómenos cataclísmicos muy lejanos, como el choque de dos estrellas de neutrones o de dos agujeros negros y, como comprobó el experimento BICEP2, por la inflación del universo.

Detrás de las ondas gravitatorias estarían los gravitones, el equivalente en partícula a los fotones, que producen la luz. En algún momento se especuló que el dominio de los gravitones podría ser la llave para viajar en el tiempo, pero para el físico de la U. de Chile, Gonzalo Palma, no hay forma de saltarse ciertas reglas del espacio-tiempo. No obstante, la detección de los gravitones, que todavía está pendiente, abriría una nueva frontera en la física de partículas y llevaría a nuevos descubrimientos.