17 mar. 2014

Detectan las ondas gravitatorias que confirman el período inflacionario validando la Teoría del Big Bang

Se ha confirmado hoy la teorización del Dr. Allan Guth en lo referente al período inflacionario que experimentó en Universo en sus comienzos, transcurridos breves instantes luego del Big Bang.

Inflación cósmica

Al comienzo del Universo, en el Tiempo de Planck (10^-43 segundos), el cosmos era una especie de sopa donde la materia y la energía estaban unificadas. Más tarde, en un período comprendido entre el tiempo de Planck y los 10^-35 segundos, las entidades cuánticas portadoras de materia y sus contrapartidas de antimateria surgieron de manera fugaz, sólo para volver a desvanecerse en aniquilaciones que dieron nacimiento a más partículas exóticas; algunas de las cuales actuaron como mediadoras para el intercambio de otras identidades cuánticas. Este período breve y altamente energético recibe el nombre de GUT, debido a las varias Teorías de Gran Unificación que afirman que de las cuatro fuerzas fundamentales, sólo la gravedad estaba separada de las tres anteriores, que permanecían unificadas en una sola fuerza denominada fuerte-electro-débil

Crédito: http://bicepkeck.org
La gravedad se separó de estas tres justo antes del comienzo de la era GUT. La densidad del Universo al final de la era GUT era tal que la masa de un cúmulo de galaxias (las cuales todavía no existían) podría haber cabido con relativa holgura en el volumen de un átomo de hidrógeno.
Pasados los 10^-35 segundos después del Big bang la temperatura cayó bruscamente en un denominado superenfriamiento. Esto impidió que la fuerza fuerte-electro-débil permanezca unificada. El resultado fue un estado de inestabilidad conocido como falso vacío. Mientras el Universo se expandía, la temperatura y la energía de las partículas caía de manera abrupta. Aunque, paradójicamente, la energía total del Universo creció en ese período. Al combinarse con un volumen de espacio mayor, este crecimiento energético tuvo un efecto muy característico sobre la tasa de expansión. En lugar de frenarse, la tasa de expansión del Universo se incrementó significativamente. Fue la denominada era inflacionaria teorizada por Alan Guth en 1981. Este período finalizó a los 10^-31 segundos, cuando el volumen del universo se había incrementado en más de un cuatrillón de veces.

Confirmación del período inflacionario

Al observar el pasado, más allá de los 13,8 mil millones años a los primeros tiempos del Universo, usando telescopios en el Polo Sur (telescopio de microondas BICEP-2), un equipo de astrónomos dirigido por John M. Kovac, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica detectó ondas en el entramado del espacio-tiempo (llamadas ondas gravitacionales) justo en el tiempo en que finalizaba la era GUT y comenzaba el período inflacionario predicho por Alan Guth. Estas ondas detectadas son la prueba de fuego largamente buscada de la existencia real de la mencionada inflación. 
La inflación ha sido el caballo de batalla de la cosmología desde hace 35 años, aunque muchos, entre ellos el Dr. Guth, se preguntaban si en realidad se podría probar algún día. 
"Si se confirma la inflación” dijo el Dr. Kovac, “significaría que el universo que vemos, que se extiende 14 mil millones de años luz en el espacio, con sus cientos de miles de millones de galaxias, es sólo un parche infinitesimal de en un cosmos más grande, cuya extensión, la arquitectura y el destino nos son incognoscibles. Por otra parte, más allá de nuestro propio universo, puede haber un sin fin de otros universos burbujeando hacia la eternidad espumosa, como lo hace dentro de la olla el agua hirviendo sobre la pasta"
El Dr. Kovac y sus colaboradores, que trabajan en un experimento conocido como Bicep, for Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization, publicaron sus resultados en una conferencia científica en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica de hoy y en un conjunto de documentos presentados en The Astrophysical Journal. "Con la naturaleza, tienes que tener suerte", dijo el Dr. Kovac. "Al parecer, hemos tenido suerte."

Por Mariano Miguel Lanzi:
Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica
The Astrophysical Journal.
New York Times
http://bicepkeck.org/

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