El modelo estándar de la cosmología es una descripción increíblemente poderosa y precisa del universo, que rastrea la evolución desde el Big Bang hasta el estado actual, pero no está exenta de misterios.Uno de los mayores problemas no resueltos del modelo estándar se conoce como inflación cósmica temprana.
La idea es que el universo experimentó una intensa expansión en el primer momento posterior al Big Bang.Los espacios libres del orden de los nanómetros se extienden desde una fracción de segundo hasta más de 10 años luz.Es una idea loca, pero es ampliamente aceptada entre los cosmólogos.Primero, sabemos que la expansión del universo es real porque actualmente la observamos en el universo.Como otro ejemplo, la expansión temprana del universo explicaría tres hechos importantes sobre el universo.Se observa que es espacialmente plano a gran escala, la temperatura de fondo es muy uniforme y no se han observado fenómenos físicos extraños como los monopolos magnéticos.
Pero el hecho de que un modelo tenga sentido no significa que sea cierto.La expansión cósmica temprana tiene mucho apoyo teórico, pero actualmente no hay confirmación observacional.Resultó muy difícil encontrar observaciones que lo respaldaran.Es tan difícil que fue algo controvertido en un gran estudio conocido como BICEP2 hace unos años.
La Colaboración BICEP es un telescopio con base en la Antártida que observa la luz en el fondo cósmico de microondas.La luz del fondo cósmico está polarizada. Es decir, hay una dirección.A gran escala, esta polarización puede tomar dos formas: polarización en modo E y modo B.BICEP encuentra polarización en modo B porque es un modo que puede ser causado por ondas gravitacionales primordiales debido a la expansión cósmica inicial.Según la teoría, el chasquido inicial de la inflación fue como hacer sonar una campana cósmica, y esa onda gravitacional aún resonaba en todo el universo.Estas ondas pueden torcer la luz polarizada en la dirección del modo B.
El problema es que la polarización en modo B también puede ser causada por otros efectos, como lentes gravitacionales y polvo interestelar.En BICEP2 en 2014Anunció que han encontrado evidencia de inflación cósmica en modo B.pero luego tuvo queRetiramos nuestra pretensión de ser más provisionales.La conclusión de BICEP2 fue que los resultados no fueron concluyentes.Pero hay nuevos resultados de BICEP Collaboration, que son un poco más alentadores.
Esta nueva tarea utiliza datos de la última serie de observación BICEP conocida como BICEP3, así como datos de observación de Planck, WMAP, Keck y BICEP2.Los datos combinados reducen el nivel de ruido a un punto por debajo del nivel de señal de algunos modelos de inflación.En este nivel, no encontraron polarización en modo B que no pudiera explicarse por el polvo u otras influencias.Es decir, no vieron evidencia de ondas gravitacionales primordiales.Esto significa que se pueden descartar los llamados modelos “simples” generalizados de inflación cósmica temprana.Si hubo una expansión cósmica temprana, sus efectos serían más sutiles de lo que pensábamos.
Esto es emocionante porque significa que nos estamos acercando rápidamente al punto en el que la inflación cósmica temprana se confirma o se rechaza.Durante la próxima década, los astrónomos finalmente verán ondas gravitacionales primordiales. De lo contrario, los cosmólogos tendrán que reconsiderar seriamente los primeros momentos del universo.
referencia:Ade, PAR, et al.“Durante la temporada de observación de 2018, mejoramos nuestras restricciones sobre las ondas gravitacionales sin procesar mediante observaciones de Planck, WMAP y BICEP/Keck..”Carta de revisión física 127.15 (2021): 151301.