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La teoría del “Big Bang”, confirmada por las ondas gravitacionales


Guillermo Carlos Vilanova Arroyo – Madrid 21/03/2014

Científicos en el Polo Sur consiguen detectar las ondas gravitacionales que demuestran las teorías de la inflación cósmica, por lo que se corrobora la teoría del “Big-Bang”

Esta semana un equipo de investigadores en el Polo Sur, de la Estación Polar Amundsen Scott, con la ayuda del Telescopio BICEP2 (Imágenes de Fondo de la polarización Cósmica Extragaláctica), y dirigidos por el  Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, han conseguido rastrear lo sucedido hace unos 13.800 millones de años, nada más ni nada menos que hasta la trillonésima parte de la trillonésima parte de un segundo después del comienzo de la expansión de nuestro universo, lo que hoy se conoce comunmente como “Big-Bang”.

Los investigadores del proyecto creen haber encontrado una señal de expansión rapidísima del espacio que ocurrió fracciones de segundo antes de que el propio espacio existiera. Esta gran expansión es conocida como “inflación cósmica”, la idea de que 10 elevado a la -34 segundos tras el Big-Bang, el universo experimentó un crecimiento exponencial bestial y se hizo gigantesco. Esta teoría fue enunciada por primera vez en 1980 por el físico del MIT Alan Guth, quién tras hacer sus cálculos, se mostraba muy pesimista con la posibilidad de que algún día sus investigaciones pudieran ser demostradas. Sin embargo, conocer que su propuesta ha sido corroborado ha sido una gran inyección de felicidad, y no es para menos, ya que su nombre suena como ganador del próximo premio Nobel de física.

El descubrimiento se hizo con una medición del Fondo Cósmico de Microondas, el resplandor que irradiaba del plasma candente 380.000 años tras la “Gran Explosión”, y que durante miles de millones de años de expansión cósmica se ha enfriado a energías de microondas, es decir, calor sobrante del origen del universo. En la medición de esta “reliquia” cosmológica, los investigadores encontraron un patrón distinto en su movimiento, un patrón originado las ondas gravitacionales, las cuales son el verdadero quid de la cuestión, el verdadero fondo de la investigación, que demuestran la inflación.

¿Qué son las ondas gravitacionales?

Según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad no es más que la deformación curva del tejido espacio-tiempo, causada por la masa. Esta deformación es la causante de que los cuerpos se atraigan, y es más notable cuanto más masivo sea el objeto en cuestión. Ahora bien, según Einstein, esta deformación no siempre tiene por qué mantenerse estática junto al cuerpo que la provoca, sino que puede propagarse a traves del Universo en forma de onda, de forma parecida a la propagación de ondas sísmicas en terremotos en la corteza terrestre, solo que en el vacío y a la velocidad de la luz.

Lo único que es capaz de generar este tipo de ondas en nuestro universo sería cualquier cosa masiva que este bajo un proceso de violenta aceleración. Esta caractecterística de las ondas gravitacionales es vital para entender este hallazgo. -¿Por qué?- pues porque algo masivo acelerando a una velocidad abismal en un corto periodo de tiempo es precisamente la totalidad de nuestro Universo sometido a un proceso de expansión acelerada en un corto periodo de tiempo, es decir, a Inflación Cósmica, la cual ha sido corroborada por la detección de estas ondas, es decir, el efecto de su propia existencia.

Estas ondas gravitacionales siguen resonando por todo el Universo, solo que de forma muy débil, y es por esto por lo que los científicos han decidido buscarlas en la huella que las ondas han dejado en el caldo de las partículas elementales que impregnaban el Universo hace 380.000 años tras el Big Bang, es decir, el Fondo Cósmico de Microondas, con el radiotelescopio BICEP2.

Implicaciones del descubrimiento

El hallazgo es probablemente uno de los más importantes de la historia de la física. Por un lado, se demuestra empiricamente la teoría del Big Bang. Por otro lado, dado que la Inflación es un fenómeno cuántico provocado por ondas gravitacionales, por fin se puede establecer un nexo de unión entre la fuerza de la gravedad y la mecanica cuántica como el que tienen las otras fuerzas de la naturaleza. Quién sabe, puede ser un paso más para unificarlas a las cuatro fuerzas (electromagnetismo, núclear débil, núeclear fuerte y gravedad) en un solo campo unificado.

Además, dado que la mayoría de modelos de explicación del Universo que incluyen la Infación, también incluyen que deben existir más universos, estos datos podrían darnos la posibilidad de inferir que nuestro Universo no sea el único, sino que haya varios que hayan experimentado este mismo proceso y en realidad nos encontremos en un multiverso, entre otro tipo de hipótesis.

Ilustración de un multiverso. Fuente: National Geographic

Y es que esto es lo maravilloso de la ciencia, que por cada pregunta respondida, aparecen multitud de nuevas preguntas que responder. A pesar de que aún estemos remotamente lejos de comprender lo que nos rodea, esta semana se ha dado un pequeño paso de gigante.

 

Fuente de la imagen: NASA

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