La NASA estudiará los primeros momentos del Universo

2 de mayo de 2010


Nuevas y sofisticadas tecnologías creadas por la NASA y científicos universitarios están permitiendo construir un instrumento diseñado para estudiar los primeros momentos del Universo.
El ex-científico de la NASA, Chuck Bennett, astrofísico de 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, el “rastreador cosmológico de gran escala angular” (CLASS). Bennett está construyendo el rastreador CLASS con sus colaboradores del 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.
Considerada como una idea asombrosa hace sólo 30 años, la teoría de la inflación postula que el Universo se expandió más rápidamente que la velocidad de la luz y creció exponencialmente casi instantáneamente después del Big Bang.
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 de éste. 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 estudiar los primeros momentos del Universo y aprender qué sucedió entonces,” dijo Bennett.
El equipo de CLASS, que también incluye otras instituciones compañeras, completará el instrumento en 2014, equipándolo con detectores sensibles a las frecuencias 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.
Aunque los científicos tienen todavía que encontrar el patrón de polarización, han descubierto pistas tentadoras de que la inflación sucedió realmente. Resultados científicos del “explorador del fondo cósmico”, el COBE, 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 en la actualidad.
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 esta planitud. Lo que la comunidad científica necesita es una prueba definitiva de las ondas gravitatorias primordiales, que sólo podrían haber sido producidas por la inflación.
CLASS no es el único instrumento dirigido a encontrar la misma evidencia. Otro equipo de Goddard está ahora construyendo otro equipo para ser lanzado en globo, llamado Primordial Inflation Polarization Exploration (PIPER). Su investigador principal, Al Kogut, espera su lanzamiento para 2012. “CLASS y PIPER son compañeros perfectos”, dice el científico Ed Wollack, que participa en el proyecto CLASS. “Comparten mucha tecnología mientras abarcan un amplio rango de frecuencias”.
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 se estudien, más posibilidades tendremos de detectar la señal de la inflación”, dice David Chuss, un científico de Goddard.
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.

Más información en el enlace.

Comparte esta entrada

votar