Astrónomos han anunciado que han visto, por primera vez, una prueba directa de la hipótesis de la "inflación" en el Universo muy temprano, abriendo todo un capítulo en la historia del cosmos. Además une la relatividad y la mecánica cuántica de una manera intensa y profunda, que nunca se ha hecho antes.
Sabemos que el Universo se está expandiendo; miremos donde miremos, parece que las galaxias se están alejando de nosotros. Si se corre el reloj hacia atrás, esto significa que el Universo era más pequeño en el pasado, y en algún momento debe haber tenido (casi) un volumen cero. Este es el punto en el tiempo que comúnmente se conoce como Big Bang, cuando comenzó la expansión del Universo hace unos 13800 millones años.
Desde el Big Bang hasta el presente han pasado varios fenómenos y muchos de ellos, en las primeras fracciones de tiempo después de la exploción inicial. Uno de estos fenómenos es la inflación.
Comenzó apenas cerca de 10^(-35) segundos, es decir,
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segundos después del Big Bang! Y sólo duró hasta alrededor de 10^(-32) segundos más tarde, por lo que fue muy breve para los estándares humanos. Pero en esos momentos fugaces se forjó el universo. Durante ese periodo, por razones que aún no están muy claras, el Universo experimentó una especie de hiperexpansión. En lugar de simplemente crecer y hacerse más grande con el tiempo como lo hace ahora, la expansión se aceleró, MUCHISIMO. Algunos modelos muestran que aumentó de tamaño en un factor de 10^50 (algunos dicen que incluso más), eso es 10 billones de billones de billones de billones de veces más grande, todo en un marco de tiempo tan pequeño.
La razón por la que pensamos que esto sucedió es que el Universo parece muy homogéneo. Se esperaba que fuese muy desigual, con algunas partes con materia y energía muy concentrada, mientras que otras partes estarían vacías . Pero cuando nos fijamos en el universo lejano y antiguo, en escalas muy grandes, vemos que es increíblemente homogéneo. Los telescopios que analizan las profundidades del Universo pueden medir el calor sobrante de la nacimiento del Universo, y calcular que tan inhomogéneo era. La inflación resuelve este problema: el Universo comenzó con aglomeraciones, pero durante el período de hiperexpansión todos las perturbaciones fueron suavizadas. Es como tener una sabana arrugada y luego tirar desde todos los lados. Las arrugas se desvanecen.
Los modelos inflacionarios predicen que otras marcas quedaron en el Universo, y una de ellas es que a medida que el Universo experimentó una rápida expansión, esto tendría un efecto dominó en el tejido del espacio-tiempo llamado ondas gravitacionales. Estas son, literalmente, pequeñas expansiones y contracciones del espacio en sí mismo. Sabemos que estas existen, dos astrónomos ganaron el Premio Nobel en 1993 por encontrar un ejemplo de ondas gravitacionales, pero poder medir el efecto causado por ellas durante el período inflacionario del universo es increíblemente difícil.
No vemos las ondas en sí mismas, pero podemos detectar el efecto que tuvieron sobre la luz que viene de los inicios del universo. Las olas podrían polarizar la luz, es decir, alineando las ondas de luz de ciertas maneras. Hay muchas maneras diferentes en que la luz puede ser polarizada, pero las ondas gravitacionales que quedaron de la inflación lo harían de una manera muy específica (llamada modo de polarización B, que se retuerce y se acurruca en la dirección de la polarización) . Encontrar este tipo de polarización en la luz de los restos del Big Bang sería una clara evidencia de las ondas gravitacionales, y fue precisamente este tipo de polarización que finalmente fue detectada por un telescopio llamado BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), ubicado en la Antártida.
Esta luz polarizada por las ondas gravitacionales es como si fuera que las palabras comienzan a aparecer en lo que eran antes páginas en blanco en un capítulo sobre el Universo mismo. La inflación fue un momento de un cambio de fase muy importante en el Universo. Encontrar evidencia directa de ella disparará un cambio de fase similar en la forma en que la entendemos.
Podemos entender como era el Universo en su mismísimo comienzo, en sus primeros instantes de existencia. Estas no son conjeturas salvajes, o historias o mitos extravagantes. Este trabajo es el resultado de una intensa cantidad de la investigación, la aplicación de las matemáticas, la ciencia, la física y la tecnología a través de cientos de años, la laborioso adquisición de conocimientos que deben soportar los embates del escrutinio científico y escepticismo para sobrevivir. Y hasta ahora, lo han logrado.
Hay preocupaciones prácticas aquí también. La inflación se basa en los principios de la mecánica cuántica, mientras que las ondas gravitacionales son de la competencia de la relatividad. La mecánica cuántica nos ha traído las computadoras, la energía solar, la energía atómica - una gran cantidad de tecnología moderna. La relatividad es crítica en muchos aspectos de nuestras vidas, así como el GPS y también la energía nuclear. En el pasado, estos dos conceptos no han jugado bien juntos, pero ahora tenemos una conexión directa y profunda entre ellos. Este resultado es nuevo, y tenemos un largo, largo camino para entenderlo mejor. No hay manera de saber lo que va a resultar de esto. Aún. Pero cada vez que abrimos nuevos campos de la ciencia, todo tipo de cosas interesantes siguen. Eso pueden apostarlo.
Fuentes: Bad Astronomy (Phil Plait) - http://goo.gl/qKNHyA
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