Esta semana en la Reunión Nacional de Astronomía de la Royal Astronomical Society en el Reino Unido, los físicos están desafiando la evidencia de los resultados recientes de BICEP2 con respecto al período de inflación del Universo, anunciado hace solo 90 días. Una nueva investigación está poniendo en duda la inclusión de la teoría de la inflación en el Modelo Cosmológico Estándar para comprender las fuerzas de la naturaleza, la naturaleza de las partículas elementales y el estado actual del Universo conocido.
El 17 de marzo de 2014, parecía que al Mundo se le había ofrecido una visión de un orden supremo de hace eones ... en realidad desde el principio de los tiempos. BICEP2, la máquina de un solo propósito en el Polo Sur entregó una imagen que después del análisis y la sustracción de la señal de fondo estimada de la Vía Láctea, llevó a sus investigadores a concluir que habían encontrado el remanente más temprano desde el nacimiento del Universo, una firma en luz antigua que apoyaba la teoría de la inflación.
Hace treinta años, la teoría de la inflación fue concebida por los físicos Alan Guth y Andei Linde. Guth, Linde y otros se dieron cuenta de que una expansión repentina del Universo en solo 1/1000000000000000000000000000000000th de un segundo después del Big Bang podría resolver algunos misterios desconcertantes del Cosmos. La inflación podría explicar la uniformidad de la radiación de fondo cósmica. Si bien las imágenes, como las del satélite COBE, muestran una distribución irregular de radiación, en realidad, estas imágenes acentúan variaciones extremadamente pequeñas en la radiación de fondo, restos del Big Bang, variaciones del orden de 1/100 000 del nivel de fondo.
Tenga en cuenta que el tiempo del período inflacionario propuesto por el Universo inmediatamente después del Big Bang permitiría hoy que la luz viaje solo 1/10000000000000000 del diámetro del átomo de hidrógeno. El Universo durante este primer momento de expansión se encapsuló en un volumen mucho más pequeño que un solo átomo.
Las emociones subieron mucho cuando el equipo de BICEP2 anunció sus hallazgos el 17 de marzo de este año. El evento de inflación que respaldaron los datos de radiación de fondo se describe como un sobreenfriamiento del Cosmos, sin embargo, hubo físicos que simplemente se mantuvieron fríos y se mantuvieron contrarios a la teoría. El destacado físico británico Sir Roger Primrose fue uno de los que quedó decepcionado y afirmó que la increíble polarización circular de la luz que quedaba en los datos procesados del BICEP2 podría explicarse por la interacción del polvo, la luz y los campos magnéticos en nuestro propio vecindario, la Vía Láctea.
Ahora, nuevas observaciones de otro detector, uno en el satélite Planck que orbita la Tierra, revela que la contribución de la radiación de fondo de fuentes locales, el polvo en la Vía Láctea, parece haber sido subestimada por el equipo BICEP2. Toda la evidencia aún no se presenta, pero los investigadores ahora muestran reservas. Al mismo tiempo, no descarta la teoría de la inflación. Significa que se necesitan más observaciones y probablemente con mayor sensibilidad.
Entonces, ¿por qué hacer la pregunta, están construyendo los físicos un dispositivo Rube Goldberg?
Nuestra comprensión actual del Universo se basa en lo que se llama "el Modelo Estándar" de Cosmología. En la reunión de la Royal Astronomical Society esta semana, las discusiones bajo los pies podrían estar revelando un Modelo Estándar posiblemente en un estado de colapso o simplemente necesitando nuevos dispositivos y mecanismos para seguir siendo la mejor teoría de todo.
También esta semana, nuevos datos respaldan aún más el descubrimiento del Bosón de Higg por el Gran Colisionador de Hadrones en 2012, la partícula elemental cuya existencia explica la masa de partículas fundamentales en la naturaleza y que respalda la existencia del Campo de Higgs vital para la robustez del Estándar. Modelo. Sin embargo, los datos relacionados con Higgs también revelan que si el período inflacionario del Universo tuvo lugar, entonces, si se toma con el Modelo Estándar, se puede concluir que el Universo debería haberse derrumbado sobre sí mismo y nuestra existencia actual no sería posible.
El Dr. Brian Green, un investigador en el campo de la teoría de cuerdas súper y la teoría M y otros como el Dr. Stephen Hawking, se apresura a afirmar que el modelo estándar es un paso intermedio hacia una gran teoría unificada de todo, el universo. La contorsión del Modelo Estándar, en una especie de dispositivo Rube Goldberg, puede explicarse por la acumulación desalentadora de observaciones más agudas y diversas a escalas cósmicas y cuánticas.
Las discusiones en la reunión de la Royal Astronomical Society están poniendo más dudas sobre la teoría de la inflación que hace tan solo 90 días parecía tan bien respaldada por BICEP2, datos derivados de la electrónica verdaderamente innovadora desarrollada por la NASA e investigadores del Instituto de Tecnología de California. Las pruebas y tribulaciones de estas grandes teorías para explicar todo se remontan al período justo antes del Año Milagroso de Einstein, 1905. Las teorías fragmentadas que explican por separado las fuerzas de la naturaleza estaban presentes, pero también la acumulación de datos de observación había alcanzado un punto crítico.
Hoy, las observaciones de los grandes observatorios espaciales de BICEP2, la NASA y la ESA, los instrumentos sensibles enterrados a kilómetros bajo tierra y los experimentos cuánticos cuidadosamente ideados en laboratorios están haciendo que el Modelo Estándar esté más estresado al explicar todo, el mismo modelo tan bien respaldado por el descubrimiento del Bosón de Higg solo dos años hace. Los cosmólogos admiten que nunca tendremos una teoría completa y comprobada de todo, una que sea elegante; sin embargo, los desafíos sobre el Modelo Estándar y la inflación seguramente alentarán a los teóricos más jóvenes a duplicar los esfuerzos en otros trabajos teóricos.
Para más lectura:
Comunicado de prensa de RAS NAM: ¿Debería el bosón de Higgs haber provocado el colapso de nuestro universo?
¡Hemos descubierto la inflación !: ¿y ahora qué?
Cosmólogos ponen en duda la evidencia de inflación
¿Son inválidos los resultados de BICEP2? Probablemente no
