Un nuevo telescopio en la Antártida busca ondas gravitacionales

Un nuevo telescopio especializado en escudriñar en el cielo el llamado eco del Big Bang, el fondo de radiación de microondas, ha empezado a funcionar en el mismísimo polo Sur, en la estación científica antártica Amundsen-Scott, de EE UU. Miles de científicos en todo el mundo están, y van a estar, muy pendientes de los resultados que obtenga. Van a ser muy exigentes también. El Bicep-3, como se denomina, es el heredero avanzado del telescopio Bicep-2, que funcionó en el mismo lugar hasta 2012 y con cuyos datos, sus científicos afirmaron el año pasado haber descubierto la huella de las ondas gravitacionales originadas en los primeros instantes del universo. Pero se apresuraron e infravaloraron el efecto del polvo que hay en la Galaxia, la Vía Láctea, que enmascaraba los datos. Así que tuvieron que recular, pero no han perdido ni un ápice de entusiasmo. “Si, claro que somos optimistas. Ahora sabemos que está ahí el efecto del polvo, pero sabemos también que parte de la señal pueden ser ondas gravitacionales”, comentó en Madrid la semana pasada, Zeeshan Ahmed, científico del equipo Bicep, que presentó los últimos avances en la reunión String Pheno celebrada en el Instituto de Física Teórica (IFT-UAM_CSIC). El nuevo telescopio Bicep-3 puede empezar a dar resultados a finales de este mismo año, adelantó.

El anuncio del descubrimiento de las ondas gravitacionales, en marzo de 2014, prematuro e inapropiado puesto que se hizo antes de publicar el artículo científico correspondiente con todos los datos y análisis, se convirtió en sospechoso enseguida. En los datos no se había restado debidamente el efecto del polvo galáctico y, al hacerlo después, la señal de las ondas gravitacionales ya no estaba tan claramente ahí. La cuestión se zanjó con el análisis conjunto de los resultados de Bicep-2 con los del telescopio espacial europeo Planck que, aunque no son idénticos, sí son compatibles. La conclusión se dio a conocer a principios de este año.

“Está claro que hay incertidumbres, pero también hay emoción porque al combinar nuestros datos con los de Planck, no se descarta que parte de la señal sean ondas gravitacionales, así que lo que estamos haciendo es tomar mediciones mejores”, añade Ahmed. Steven Gratton, miembro de Planck y también participante en la reunión científica del IFT esta de acuerdo: “Hay una señal, pero no estamos seguros; la combinación de los datos, el análisis conjunto, no lo descarta”.

"No se descarta que parte de la señal sean ondas gravitacionales, así que lo que estamos haciendo es tomar mediciones mejores”

El Bicep-2, y ahora el Bicep-3, se apuntan a una pequeña región del cielo –“un 1% de la bóveda celeste”, explica Ahmed- para estudiar la radiación de fondo de microondas, emitida cuando habían transcurrido unos 380.000 años desde el Big Bang inicial y el universo en expansión se había enfriado tanto como para que se formaran átomos. Fue entonces cuando el cosmos, que ahora tienen unos 13.800 millones de años, se hizo transparente, y esa radiación que ahora permea todo el cielo es lo más primitivo que se puede observar como radiación en el universo. Con su telescopio en el Polo Sur, los científicos creyeron haber detectado las huellas de sutiles temblores del universo generados apenas un instante después del Big Bang y marcadas en esa radiación de fondo. Lo que captaron –y presentó su líder John Kovac- fueron unos patrones característicos en la polarización de la luz, pero no tuvieron en cuenta suficientemente que también el polvo de la Vía Láctea tiene un efecto similar.

La primera reacción de muchos científicos ante el anuncio de las huellas de las ondas gravitacionales fue de euforia porque su existencia la entendían como una sólida prueba de la denominada teoría de la inflación cósmica, propuesta hace más de tres décadas. Según esta teoría, el espacio-tiempo habría sufrido una expansión enorme y acelerada en los primeros instantes y, tras esa fase inflacionaria, continuó su expansión pausada. Las ondas gravitacionales primordiales se propagarían por el universo a la velocidad de la luz y de ellas habría quedado la firma en la radiación de fondo que escudriñaba el Bicep-2. “Si se confirma, esa firma de las ondas gravitacionales del Big Bang abriría un nuevo capítulo en la astronomía, la cosmología y la física”, resumió la revista Nature en marzo del año pasado.

Tras las primeras dudas sobre los resultados, y dada la gran importancia del asunto, los científicos de Bicep-2 unieron fuerzas con los del satélite Planck, capaz de abarcar no un fragmento del cielo sino toda la bóveda y en diferentes frecuencias, aunque con menor resolución que el telescopio del polo sur, para combinar los datos. Y la incógnita sigue abierta.

Los científicos de Bicep-2 unieron fuerzas con los del satélite Planck

Luis Ibañez, catedrático de física teórica de la Universidad Autónoma de Madrid y uno de los organizadores de String Pheno, considera que es posible que el nuevo telescopio Bicep-3 detecte realmente ondas gravitacionales. “El problema es que el equipo quedó un poco desacreditado con su anuncio prematuro al no haber estudiado suficientemente el polvo galáctico, así que ahora habrá gente escéptica”, señala Ibáñez. “Pero van a medir en tres frecuencias, así que los resultados serán más fiables. Además, hay otros experimentos en construcción y dentro de un año o dos empezarán a dar datos”, añade.

Bicep-3, desarrollado y construido en EE UU por varias instituciones académicas y científicas, ocupa el mismo lugar en la base Amundsen-Scott que su predecesor, pero es notablemente más avanzado. “Es una única cámara pero con la potencia de cinco”, resume Ahmed en Madrid. Lo importante, dice, es que permite tomar datos en múltiples longitudes de onda, o “colores”, mientras que Bicep-2 solo captaba una. Además, con su mayor campo de observación incrementa la velocidad de obtención de datos científicos básicos. Se instaló en el Polo Sur por ser un lugar privilegiado para observar la radiación cósmica de fondo, dada la atmósfera extremadamente seca y la altura. El pasado verano austral (desde finales de octubre a mediados de febrero), los especialistas montaron el Bicep-3, lo calibraron, lo pusieron a punto para trabajar y allí solo quedó un miembro del equipo para cuidar de esa instalación científica durante el largo y duro invierno antártico. El plan es que el nuevo telescopio funcione dos años.

“Creo que si, que se logrará detectar ondas gravitacionales primordiales, lo que significará una prueba muy importante de la inflación”, comenta Gratton. Ahmed esta de acuerdo: “Si somos capaces de identificar esa señal será, desde luego, una fuerte evidencia de la inflación, pero tenemos que mantener la mente abierta y, si dentro de unos años no lo hemos descubierto, los teóricos tendrían que plantearse otros modelos, otras teorías…”. La esperanza, eso si, esta puesta en los observatorios en tierra, porque, como reconoce Gratton, no habrá próximamente un nuevo telescopio del tipo de Planck , aunque el análisis de los datos acumulados de este observatorio espacial, que dejó de funcionar en el espacio en octubre de 2013, tiene mucho que aportar aún.