Hace alrededor de 14 mil millones de años, nuestro
universo irrumpió con una "chispa" extraordinaria que inició el Big
Bang. En la primera y fugaz fracción de un segundo, el universo se expandió de
forma exponencial, extendiéndose mucho más allá de lo que alcanzan a ver los
mejores telescopios construidos por el hombre. Esta expansión acelerada,
conocida como inflación cósmica, era hasta el momento una simple formulación
teórica difícil de probar entre otros motivos, por el grado de uniformidad que
presenta el universo visible. Ahora, un equipo de científicos liderado por el
Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, ha protagonizado un auténtico
hito en la cosmología. A través del telescopio BICEP2, instalado en el Polo
Sur, ha obtenido las primeras imágenes de las ondas gravitacionales,
consideradas como los " temblores del Big Bang”, que corroborarían la
expansión ultrarrápida del universo y validarían el último supuesto de la
Teoría de la Relatividad General de Einstein.
Albert Einstein
postuló en su Teoría de la Relatividad Especial que el tiempo es una dimensión
geométrica más y no una coordenada independiente del observador. En su Teoría
de la Relatividad General, el genio de la física precisó que la gravedad no es
una fuerza aislada, sino que forma parte de una fuerza única que explica todos
los fenómenos físicos conocidos y que aún está por descubrir. El espacio,
entendido como una superficie esencialmente plana, es deformado por la masa,
adquiriendo de ese modo dicha dimensión física adicional, que se uniría a las
coordenadas de anchura, longitud y profundidad. Este tejido espacio-temporal se
curva debido a la presencia de cuerpos masivos como si de la superficie de una
cama elástica se tratara, lo que origina el efecto de la gravedad y la órbita
de los objetos en torno a otros objetos. Esta premisa contradijo las teorías
físicas de Newton, que afirmaban que el Sol ejercía una atracción de manera
instantánea sobre los planetas. En este sentido, las ondas gravitacionales
serían las perturbaciones generadas en el tejido del universo debido a los
cambios experimentados por los objetos que lo deforman, similares a las ondas
de la superficie del agua cuando lanzamos una piedra. Estas se originan por
variaciones violentas en la cantidad de energía (fluctuaciones cuánticas), como
las generadas por la explosión de una supernova o la formación de un agujero
negro. Si desapareciese el Sol, por ejemplo, no percibiríamos un cambio en
nuestra órbita hasta que dichas ondas, que viajan a la velocidad de la luz,
alcanzaran nuestro planeta.
La inflación es actualmente considerada como parte del
modelo cosmológico estándar de Big Bang caliente. La partícula elemental
responsable de dicha expansión es llamada inflatón, que experimentó un cambio
de fase a través del cual liberó su energía potencial en forma de materia y
radiación, provocando así la ampliación del universo.
Einstein consideró
en su momento que el rastro de las ondas gravitacionales primigenias sería tan
débil que nunca llegaríamos a detectarlo. Sin embargo, el grupo de científicos
artífice del hallazgo se sorprendió al detectar una señal en la polarización de
la radiación de fondo mucho más fuerte que lo esperado. La radiación de fondo es
una forma de radiación electromagnética surgida en el universo antes del
nacimiento de las primeras estrellas. Para realizar las mediciones, fue ideada
una tecnología completamente nueva, una cámara en una placa de circuito impreso
que incluye una antena para enfocar y filtrar la luz polarizada. El equipo ha
analizado durante más de tres años los datos para descartar cualquier error,
incluido el efecto del polvo de la Vía Láctea, que podría dejar una señal
similar.
Este trabajo, que
aún no ha sido publicado en ninguna revista científica pero que ya se intuye
como próximo Premio Nobel de Física, presenta la primera evidencia fehaciente
de la teoría de la inflación cósmica y es por tanto de una cuantía incalculable
en el camino hacia la comprensión del origen del universo.
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