Una nueva imagen detallada del universo infantil, donde el rojo indica puntos cálidos y azul para las áreas más frías. Crédito de imagen: NASA / WMAP Haga Click para agrandar
Los científicos han reunido nueva evidencia que apoya la teoría inflacionaria de la expansión gracias a los nuevos datos de la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) de la NASA. La nave espacial ha estado haciendo observaciones continuas de la radiación cósmica de fondo; El resplandor del Big Bang. Estas últimas observaciones produjeron un mapa del cielo tan detallado que los científicos pudieron rastrear cómo las fluctuaciones microscópicas en el Universo primordial se magnificaron en una billonésima de segundo de expansión rápida para crear las estrellas y galaxias que vemos hoy.
Los científicos que miran hacia la luz más antigua del universo tienen nueva evidencia para apoyar el concepto de inflación. El concepto plantea que el universo se expandió muchos billones de veces su tamaño en menos de una billonésima de segundo al comienzo del Big Bang.
Este hallazgo, realizado con la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson de la NASA (WMAP), se basa en tres años de observaciones continuas del fondo cósmico de microondas (CMB), la luz de resplandor producido cuando el universo tenía menos de un millón de años.
Los datos de polarización WMAP permiten a los científicos discriminar entre modelos competidores de inflación por primera vez. Este es un hito en cosmología. "Ahora podemos distinguir entre diferentes versiones de lo que sucedió en la primera billonésima parte de un segundo del universo", dijo el investigador principal de WMAP, Charles Bennett, de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore. "Cuanto más tiempo observa WMAP, más revela acerca de cómo nuestro universo creció desde las fluctuaciones cuánticas microscópicas hasta las vastas extensiones de estrellas y galaxias que vemos hoy".
Los resultados anteriores de WMAP se centraron en las variaciones de temperatura de esta luz, lo que proporcionó una edad precisa del universo y una visión de su geometría y composición. Las nuevas observaciones de WMAP proporcionan no solo un mapa de temperatura más detallado, sino también el primer mapa de cielo completo de la polarización del CMB. Este gran avance permitirá a los científicos obtener una visión mucho más profunda de lo que sucedió en la primera billonésima de segundo del universo. Los resultados de WMAP se han enviado al Astrophysical Journal y se publican en
http://wmap.gsfc.nasa.gov/results
La física del Big Bang describe cómo se desarrolló la materia y la energía en los últimos 13.700 millones de años. La observación de WMAP de la capa de radiación fría de microondas que impregna el universo muestra patrones que marcan las semillas de lo que se convirtió en estrellas y galaxias. Los patrones son pequeñas diferencias de temperatura dentro de esta luz extraordinariamente uniforme. WMAP detecta fluctuaciones de temperatura en niveles más finos que una millonésima de grado.
WMAP puede resolver características en el fondo cósmico de microondas basado en la polarización, o la forma en que la luz es cambiada por el entorno a través del cual pasa. Por ejemplo, la luz solar que se refleja en un objeto brillante está polarizada. La comparación del brillo de las características amplias con las características compactas en el fondo de microondas, o la luz posterior, ayuda a contar la historia del universo infantil. Una predicción de larga data fue que el brillo sería el mismo para las características de todos los tamaños. Por el contrario, las versiones más simples de inflación predicen que el brillo relativo disminuye a medida que las características se vuelven pequeñas, una tendencia que se ve en los nuevos datos.
"Este es un territorio completamente nuevo", dijo el miembro del equipo WMAP Lyman Page de la Universidad de Princeton en Princeton, N.J. "Los datos de polarización se harán más fuertes a medida que WMAP continúe observando el fondo de microondas. Los nuevos resultados de WMAP aumentan la urgencia de buscar el signo de la onda gravitacional de la inflación. Si se observan ondas gravitacionales en mediciones futuras, eso sería una evidencia sólida de inflación ”.
Con un mapa de temperatura más rico y el nuevo mapa de polarización, los datos de WMAP favorecen las versiones más simples de inflación. Genéricamente, la inflación plantea que, al comienzo del Big Bang, las fluctuaciones cuánticas (explosiones de energía de corta duración a nivel subatómico) se convirtieron por la rápida expansión inflacionaria en fluctuaciones de materia que finalmente permitieron que se formaran estrellas y galaxias. Las versiones más simples de la inflación predicen que las fluctuaciones de mayor tamaño también serán las más fuertes. Los nuevos resultados de WMAP favorecen esta firma.
La teoría de la inflación predice que estas mismas fluctuaciones también produjeron ondas gravitacionales primordiales cuya distorsión del espacio-tiempo deja una firma en la polarización CMB. Este será un objetivo importante de futuras mediciones de CMB que, si se encuentran, proporcionarían una confirmación sorprendente de la inflación.
"La inflación era un concepto sorprendente cuando se propuso por primera vez hace 25 años, y ahora podemos respaldarla con datos reales", dijo el miembro del equipo WMAP Gary Hinshaw del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
WMAP, una asociación entre Goddard y Princeton, se lanzó el 30 de junio de 2001. El equipo de WMAP incluye investigadores en universidades e institutos de EE. UU. Y Canadá. Para imágenes e información en la Web sobre WMAP, visite:
http://www.nasa.gov/vision/universe/wmap_pol.html
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
