Un modelo para explicar la asimetría en el CMB

Se piensa que la "Gran Explosión" borró todo rastro de lo que hubo antes. Pero los astrofísicos ahora piensan que es posible interpretar las huellas de las etapas primitivas del universo en busca de algunas pistas.

"Ya no es completamente alocado preguntar qué ocurrió antes del Big Bang", señala Marc Kamionkowski del Instituto de Tecnología de California (Caltech).

Crédito: NASA/WMAP

El científico, junto con Adrienne Erickcek y nuestro amigo Sean Carroll proponen un modelo matemático que intenta explicar una anomalía en el universo.

Sus investigaciones indagan sobre el fenómeno llamado "Inflación", propuesto en los años '80, que sostiene que el espacio se expandió exponencialmente en el instante siguiente al Big Bang. Esta formidable expansión ultrarápida debería producir un universo muy homogéneo. Sin embargo, parece que el universo observable no es exactamente como se predice teniendo en cuenta este fenómeno inflacionario. Algunas partes son diferentes a otras.

Hasta ahora, las mediciones de la Radiación de Fondo de Microondas (CMB) eran consistentes con la inflación. Este CMB es una forma de radiación electromagnética que bañó al universo 400.000 años después del Big Bang. Las mediciones realizadas de este fondo de microondas encontraron minúsculas fluctuaciones que parecían ser iguales en todos lados. Pero hace algunos años, ciertos investigadores, incluyendo un grupo liderado por Krzysztof Gorski de JPL, escrutó los datos de la sonda Wilkinson(WMAP). WMAP es una sonda que realizó mediciones de la radiación de fondo(de forma más precisa a lo que hiciera la sonda COBE). Allí descubrieron que la amplitud de las fluctuaciones en el CMB no es la misma en todas las direcciones.

"Si nuestros ojos midieran radio frecuencia, veríamos todo el cielo brillando. Eso es lo que WMAP detecta. Es una anomalía certificada, pero como la inflación parece funcionar tan bien con todo lo demás, parece prematuro descartar la teoría", señala Kamionkowksi.

Lo que se propusieron fue reexaminar la teoría, teniendo en cuenta la anomalía.

Comenzaron testeando si el valor de un simple campo de energía que se supone propició el fenómeno -el inflatón- era diferente en un lado del universo más que en otro. Eso no pareció funcionar. Si cambiaban el valor del inflatón, la temperatura y amplitud de energía de las variaciones en el espacio también cambiaban. Así que exploraron un segundo campo de energía, llamado curvatón, que había sido propuesto antes de la detección de las fluctuaciones en el CMB. Introdujeron una perturbación en el campo curvatón que, al parecer, afecta sólo a cómo la temperatura varía de un punto del espacio a otro, mientras se preserva su valor promedio.

El nuevo modelo predice más puntos fríos que calientes en el CMB, según indica Kamionkowski. Esta predicción será puesta a prueba por el satélite Planck, una misión internacional liderada por la Agencia Espacial Europea (ESA) con contribuciones de NASA, programada para abril 2009.

Para Erickcek, los hallazgos del equipo sostienen la clave para entender mejor la inflación. Pero la perturbación introducida por los investigadores podría además ofrecer un atisbo de lo que ocurrió antes del Big Bang, ya que podría haber un huella heredada del tiempo anterior a la inflación. "Todo esto está escondido detrás de un velo, observacionalmente. Si nuestro modelo se sostiene, podría haber una chance de ver más allá de ese velo".

Fuentes y links relacionados

• Caltech Researchers Interpret Asymmetry in Early Universe
• First clues to what came before the Big Bang
• A hemispherical power asymmetry from inflation
  Adrienne L. Erickcek, Marc Kamionkowski, y Sean M. Carroll
  Phys. Rev. D - Volume 78 - Issue 12
  DOI:10.1103/PhysRevD.78.123520

Vía Noticias del Cosmos