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13 Sep. 2014

El experimento español QUIJOTE podría medir las huellas de ondas gravitacionales del Big Bang' ya a finales de 2015

"Llegar primero solo sirve si lo has hecho bien", dice Rafael Rebolo, director del IAC, en la conferencia de apertura del congreso Philosophy of Cosmology que se celebra en Tenerife

Por MÓNICA SALOMONE

La tensión entre los grupos que tratan de entender qué ocurrió en el origen del universo se disparó el pasado marzo, con el anuncio de la detección de ondas gravitacionales originadas en el Big Bang por parte del equipo del telescopio BICEP2. El que se demostrara poco después que el hallazgo podría, después de todo, no serlo, no ha aligerado el ambiente sino todo lo contrario: significa que aún no hay ganador y por tanto la carrera continúa. Rafael Rebolo, director del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha afirmado esta mañana en el congreso internacional Philosophy of Cosmology que se celebra en Tenerife que el experimento QUIJOTE, instalado en el Observatorio del Teide, podría detectar dentro de un año la señal que todos buscan.

"En este momento hay una carrera con al menos 4 ó 5 corredores", ha explicado Rebolo. "Es muy difícil ganar, pero si no lo intentamos nunca sabremos hasta dónde podríamos haber llegado. Las características de nuestro experimento hacen que tengamos posibilidades razonables de éxito. Además, llegar primero solo sirve si lo has hecho bien. En este momento nos preocupamos por hacer la mejor investigación posible, más que por llegar antes".

La competición en cuestión atañe a la medida de una señal debilísima en la radiación cósmica de fondo, una luz que llena todo el cielo, invisible al ojo humano pero detectable con detectores de microondas, emitida poco después del Big Bang. La teoría predice que esa misma gran explosión inicial generó ondulaciones en el espacio-tiempo, ondas que habrían dejado una huella característica, pero muy difícil de medir, en la radiación de fondo. Los científicos se refieren a esa firma como 'modo B en la polarización de la radiación de fondo'.

Que la polarización y su medida haya sido el tema de apertura del congreso Philosofy of Cosmology da idea de la importancia actual de esta cuestión en el área.  La reunión, organizada por universidades británicas y estadounidenses con financiación de la Fundación John Templeton, se celebra entre el 13 y el 16 de septiembre en Tenerife y congrega a unos sesenta expertos, de universidades europeas y estadounidenses principalmente. Los organizadores, de las universidades de Cambridge, Oxford, Rutgers y Columbia, entre ellos los cosmólogos británicos Joe Silk y John Barrow, colaboran en un programa sobre Filosofía de la Cosmología financiado por esa misma Fundación.

Cinco años de QUIJOTE

El experimento QUIJOTE CMB (del inglés Q-U-I JOint TEnerife CMB experiment), inició su construcción hace cinco años. Es una colaboración entre el IAC, el Instituto de Física de Cantabria, el Departamento de Ingeniería de Comunicaciones (Santander), el Observatorio Jodrell Bank (Manchester, Reino Unido), el Cavendish Laboratory (Cambridge, Reino Unido), y la compañía española IDOM. Consiste en dos telescopios y tres instrumentos dedicados a la medida de la polarización del cielo en microondas, que operarán en el Observatorio del Teide, en Tenerife.

El primero de los telescopios QUIJOTE, con un instrumento, ya ha empezado a tomar medidas; el segundo fue instalado en julio y verá su primera luz en diciembre. Los primeros resultados se esperan para dentro de un año, a finales de 2015.

Lo que distingue a QUIJOTE del resto de experimentos, ha explicado Rebolo, no es tanto su sensibilidad como el tipo de medidas que realiza. El problema detectado en los resultados de BICEP2 deriva de que sólo es capaz de medir en una única frecuencia, que resulta ser la misma en que también emite, y muy intensamente, el polvo presente en nuestra propia galaxia. Poco después del anuncio por parte de BICEP2, en marzo, varios investigadores alertaron de que en los rasultados publicados era imposible discernir entre la emisión del polvo de la galaxia y la señal de polarización en la radiación de fondo cósmico.

QUIJOTE, en cambio, "tendrá un total de seis frecuencias activas", ha explicado Rebolo. Son frecuencias distintas de las de BICEP2, y eso salva al experimento de la influencia del polvo galáctico, aunque no de la emisión llamada sincrotrón -causada por electrones acelerados que bañan el espacio interestelar-. Por eso uno de los primeros objetivos de QUIJOTE es caracterizar de forma muy precisa esta señal de fondo, que deberá ser restada de las medidas.

Los demás experimentos que persiguen desde Tierra el modo B de polarización "no tienen tantas frecuencias de observación como tiene el nuestro, y en mi opinión las necesitan para poder corregir el polvo térmico", dice Rebolo. "Por esto pienso que tenemos posibilidades razonables de éxito".

Sí tiene múltiples frecuencias el satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea (ESA), que midió durante varios años la radiación de fondo cósmico y publicará el próximo diciembre los datos relativos a la polarización. La comunidad mundial de cosmólogos está expectante, "con todos los ojos puestos en Planck", afirma Rebolo.

Inflación y multiverso

Con la detección del famoso 'modo B' se podría confirmar la idea de la inflación, un componente añadido al Big Bang que afirma que el universo pasó por una etapa inicial muy breve de expansión acelerada, a velocidad incluso superior a la de la luz.

Para Rebolo, "podemos llegar a demostrar la existencia de un periodo de inflación en los primeros instantes del Universo, una expansión super-acelerada en la que tuvieron lugar muy importantes transformaciones de las formas de energía en el Universo".

Una parte del modelo inflacionario conduce además a la idea del multiverso: nuestro universo sería solo uno de muchos posibles, de los que sin embargo no podríamos tener noticia. Y esta visión, que muchos consideran a medio camino entre la ciencia y lo que ya no lo es por cuanto es un modelo hoy por hoy no demostrable, entra de lleno en el tema del congreso Filosofía de la Cosmología.

Como explicaba Silk en un reciente artículo, "la cosmología moderna ha sido espectacularmente exitosa a la hora de explicar por qué el Universo es como es (...); pero este mismo éxito significa que los intentos por entender su origen se adentran cada vez más en cuestiones que van más allá de la física y se sumergen en la filosofía".

Rebolo por su parte considera que   "siempre enriquece contrastar ideas con especialistas de otros campos, y es conveniente el intercambio de perspectivas".

Participan en este congreso, entre otros, Carlo Rovelli, co-autor de la teoría de la gravitación cuántica de lazos; Ofer Lahav, co-director del proyecto internacional Dark Energy Survey para investigar la energía oscura; y George Ellis, cosmólogo sudafricano que habla de los límites de la ciencia. La conferencia incluye sesiones sobre formación de galaxias y grandes estructuras, energía y materia oscura, agujeros negros, universos multiples, la flecha del tiempo y  las constantes fundamentales en el universo físico, entre otras.

Los participantes visitarán el domingo por la tarde el observatorio del Teide.

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