El Big Bang marca el comienzo de nuestro universo y su prueba más concluyente es el Fondo de Radiación Cósmica. “Esta es la luz más antigua del universo, un hallazgo realizado hace décadas, pero a partir del que aún estamos aprendiendo mucho. Es ahí donde posiblemente está la clave para descubrir si este es el único universo o si hay muchos más”, explica Gonzalo Palma, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile.
Su investigación apareció este miércoles en la revista científica Physical Review Letters, un trabajo realizado por físicos de la Universidad de Chile y la de Harvard (EE.UU.).
Nuestras mejores teorías sugieren que el universo está constituido por muchos "universos pequeños” (o "universos locales") cada uno con sus propias leyes de la física. Un escenario así nos indicaría que lo que hoy conocemos sería sólo una pequeña burbuja de un vasto multiverso.
Antes del tiempo y el espacio
“Sabemos que previo al Big-Bang, nuestro universo debió experimentar una fase de expansión acelerada llamada inflación cósmica. Durante dicho período, nuestro cosmos tuvo que ‘elegir’ entre distintos caminos (por ejemplo, si contener electrones o no). Nuestro universo ‘eligió’ un camino específico, pero otros pudieron tomar otras rutas”, indica el profesor Palma, quien es también Doctor en Física Teórica de la Universidad de Cambridge.
“Si observamos y analizamos el Fondo Radiación Cósmica, podríamos reconstruir el momento en que nuestro universo ‘decidió’ ser como lo vemos hoy. Esto también nos permite tener la posibilidad de detectar partículas nunca antes observadas: la materia oscura, por ejemplo, también fue afectada por esta 'decisión’, y podría ser que haya una señal oculta en los confines de nuestro universo entregando información importante acerca de sus orígenes”, agrega Bruno Scheihing H., otro de los científicos del paper y estudiante del Magíster en Ciencias mención Física de la FCFM de la Universidad de Chile.
“Aquí quiero dejarle un dato a los astrónomos. Nuestro trabajo apuesta a que hay dos lugares donde se debe poner el ojo: la Radiación Cósmica de Fondo y la Estructura en Gran Escala de las galaxias, algo así como la red de galaxias del universo. Ahora la pelota está en la cancha de los astrofísicos, ya que serán ellos quienes deberán revisar los datos para obtener conclusiones nuevas, y de paso proponer y diseñar futuros observatorios que busquen dichas señales”, concluye Palma.
El trabajo se realizó luego de un año de desarrollo, y los datos analizados fueron proveídos por el Satélite espacial PLANCK de la Agencia Espacial Europea (ESA).
El futuro
Hasta la aparición de este trabajo, “no había una buena razón para buscar los patrones que hemos predicho, pues nunca antes se había hecho el cálculo que permite establecer su existencia. A partir de ahora, los grandes experimentos cosmológicos podrán refinar sus análisis de datos para ver si las señales predichas por inflación están ahí o no. Estas señales son muy esquivas, por lo que no será fácil descubrirlas, pero en las próximas décadas la situación podría cambiar”, continúa Scheihing.
“Ahora estamos desarrollando nuevas técnicas matemáticas para realizar análisis de datos eficientes, que podrían ayudar con la detección de estos patrones. Eso será importante para la fase de colección de datos de los experimentos que tenemos planificados para instrumentos instalados hoy en el Desierto de Atacama”, dice Spyros Sypsas, investigador postdoctoral del Departamento de Física, FCFM, U. de Chile.
En la investigación participaron Xingang Chen, profesor del Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard; Gonzalo A. Palma, profesor asociado del Departamento de Física, FCFM -U. de Chile; Spyros Sypsas, investigador postdoctoral, DFI; y Bruno Scheihing H., estudiante del Magíster en Ciencias del DFI.