Crédito de imagen: NSF
Los astrónomos de la National Science Foundation y Caltech han creado las imágenes más detalladas jamás hechas de la luz más antigua emitida por el Universo. El equipo usó el Cosmic Background Imager, un conjunto de detectores de microondas sensibles en el desierto chileno, para recolectar luz que había viajado 14 mil millones de años para llegar a la Tierra; nos muestra el Universo con solo 300,000 años de antigüedad, justo cuando las semillas de la materia comenzaron a formarse y finalmente se convirtieron en galaxias, estrellas, planetas y en nosotros.
Los astrónomos que operan desde una meseta remota en el desierto chileno han producido las imágenes más detalladas jamás hechas de la luz más antigua emitida por el universo, proporcionando confirmación independiente de teorías controvertidas sobre el origen de la materia y la energía.
Al superar los límites de la tecnología disponible, el Cosmic Background Imager (CBI) financiado por la National Science Foundation (NSF) y el California Institute of Technology (Caltech) detectó variaciones mínimas en el fondo cósmico de microondas, la radiación que ha viajado a la Tierra durante casi 14 mil millones de años. Un mapa de las fluctuaciones muestra las primeras semillas tentativas de materia y energía que luego evolucionarían en cúmulos de cientos de galaxias.
Las mediciones también proporcionan evidencia independiente de la largamente debatida teoría de la inflación, que establece que el universo experimentó una expansión violenta en sus primeros micro-momentos. Después de aproximadamente 300,000 años, se enfrió lo suficiente como para permitir que se formaran las semillas de materia y se volvió "transparente", permitiendo que la luz pasara. CBI observó restos de esa radiación temprana. Los datos también están ayudando a los científicos a aprender más sobre la fuerza repulsiva llamada "energía oscura" que parece desafiar la gravedad y obligar al universo a acelerar a un ritmo cada vez mayor.
"Esta es una investigación básica en su máxima expresión y más emocionante", dijo la directora de NSF Rita Colwell. “Cada nueva imagen del universo primitivo refina nuestro modelo de cómo comenzó todo. Así como el universo crece y se expande, el conocimiento de la humanidad sobre nuestros propios orígenes continúa expandiéndose, gracias a la experiencia técnica y la persistencia paciente de científicos como estos ".
"Hemos visto, por primera vez, las semillas que dieron lugar a los cúmulos de galaxias, colocando así las teorías de la formación de galaxias en una base de observación firme", dijo el líder del equipo Anthony Readhead de Caltech. "Estas observaciones únicas de alta resolución proporcionan un nuevo conjunto de pruebas críticas de cosmología y proporcionan evidencia nueva e independiente de que el universo es plano y está dominado por la materia oscura y la energía oscura".
Readhead, con los colegas de Caltech Steve Padin y Timothy Pearson y otros de Canadá, Chile y Estados Unidos, generó las mejores mediciones hasta la fecha del fondo cósmico de microondas. El fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) es un registro de los primeros fotones que escaparon del universo que se enfría rápidamente y se fusiona unos 300,000 años después de la explosión cósmica conocida como el Big Bang, que comúnmente se cree que dio a luz al universo.
Los datos del CBI sobre las distribuciones de temperatura en el CMB respaldan una modificación de la teoría del Big Bang; esa modificación se llama teoría de la inflación. La inflación afirma que el plasma caliente del universo inicial experimentó una expansión extrema y rápida en sus primeros 10 -32 segundos. Las variaciones de temperatura medidas por el CBI son tan pequeñas como 10 millonésimas de grado.
Al trazar los picos de distribución de temperatura, los científicos mostraron que los datos precisos de CBI son completamente consistentes con la inflación y confirman los hallazgos anteriores de otros científicos. En abril de 2000, un equipo internacional de cosmólogos liderado por Andrew Lange de Caltech anunció la primera evidencia convincente de que el universo es plano, es decir, su geometría es tal que las líneas paralelas no convergerán ni divergirán. El equipo de Lange observó a una frecuencia diferente de la CBI, utilizando un globo a gran altitud volado sobre la Antártida.
Desde entonces, otros dos equipos, utilizando métodos independientes, han revelado sus análisis de las muy débiles variaciones de temperatura entre las microondas cósmicas. Los cuatro instrumentos han realizado mediciones precisas de parámetros que los cosmólogos han usado durante mucho tiempo para describir el universo primitivo. Cada conjunto de datos ha ofrecido nuevas pistas sobre la forma del plasma embrionario y ha acercado a los científicos a respuestas definitivas. NSF ha apoyado el trabajo de los cuatro equipos y sus instrumentos, algunos de ellos durante más de 15 años.
Cinco documentos sobre los datos de CBI se presentaron hoy al Astrophysical Journal para su publicación.
El CBI consta de 13 interferómetros montados en una plataforma de 6 metros de diámetro, que funcionan a frecuencias de 26 GHz a 36 GHz. Ubicado en el desierto más seco del mundo, el Atacama - CBI aprovecha la baja humedad a una altitud de 5.080 metros (16.700 pies). NSF ha apoyado la investigación de CBI desde 1995. El Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Chile proporcionó el sitio CBI.
Fuente original: Comunicado de prensa de NSF
