En busca del "destello" del Big Bang con el proyecto Quijote

Astrónomos de varios centros de investigación participan en el proyecto Quijote, que tiene entre sus objetivos buscar la señal de un fenómeno que podría haberse producido una trillonésima de una trillonésima de segundo después del Big Bang, y que se conoce como teoría de la inflación.

El investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Ricardo Génova-Santos, que participa en el proyecto, explicó a Efe que para solucionar una serie de "deficiencias" del modelo cosmológico estándar, a principios de los años 80 del siglo pasado un grupo de físicos planteó la teoría de la inflación.

Este modelo propone la existencia de una época de expansión muy rápida del Universo, que se habría expandido desde un tamaño bastante menor al de un protón hasta aproximadamente el de una aceituna, para poco después pasar a una expansión más lenta, como la actual.

La inflación, manifestó el investigador del IAC, habría sido un proceso con una escala de energía enorme, del orden de diez mil billones de gigaelectrón-voltios.

Para dar una idea de la cantidad de energía que eso supone, Ricardo Génova-Santos comentó que la más alta energía que se puede conseguir en la Tierra, en el acelerador de partículas LHC de Ginebra, es del orden de diez mil gigaelectrón-voltios, es decir 12 órdenes de magnitud (un factor un billón) menor.

Ese fenómeno tan energético habría producido ondas gravitacionales, que son fluctuaciones en la métrica del espacio tiempo del Universo.

El investigador dijo que esas ondas gravitacionales habrían estado propagándose en el Universo primordial hasta unos 400.000 años después del Big Bang (el Universo se calcula que tiene alrededor de 14.000 millones de años), momento en el cual se generó la radiación de fondo cósmico de microondas (una forma de radiación electromagnética que llena el Universo por completo).

En ese momento, estas ondas habrían producido una huella, un patrón específico en la polarización del fondo cósmico de microondas, de forma que estudiando esa polarización se puede confirmar su existencia.

Detectar esa señal sería un descubrimiento de una importancia enorme al confirmar un proceso que se habría producido en una etapa tan temprana de la evolución del Universo, apuntó el investigador.

En 2014, un grupo de investigadores, con el astrofísico John Kovac a cabeza, creyó erróneamente que había encontrado con un telescopio situado en la Antártida la prueba definitiva de la explosión que dio lugar al Universo que conocemos. Aquel hallazgo sacudió a la comunidad científica pero poco después se desmoronó.

Para destacar la importancia de esta área de investigación, Génova-Santos recordó que los físicos Arno Penzias y Robert Wilson recibieron en 1978 el Premio Nobel de Física por detectar en 1964 el fondo cósmico de microondas, y que en 2006 George Smoot y John Mather recibieron el mismo galardón por encontrar con el satélite COBE variaciones en la intensidad de esa radiación en apariencia homogénea.

Es ampliamente aceptado y reconocido que el descubrimiento de esta señal que busca Quijote sería reconocida con otro Nobel, comentó.

El proyecto Quijote, del inglés Q-U-I Joint Tenerife, está diseñado para estudiar las ondas gravitacionales de la polarización del fondo cósmico de microondas, y también para caracterizar los mecanismos de emisión de la Vía Láctea, que contaminan esa radiación.

Para ello, en el Observatorio del Teide, en Tenerife (Islas Canarias), opera desde 2012 un telescopio de 2,5 metros de diámetro que se dedica a caracterizar principalmente esos contaminantes.

Este telescopio está equipado con detectores que utilizan complejos mecanismos de modulación de la luz de microondas, y que funcionan a temperaturas criogénicas (del orden de -250 grados centígrados).

El segundo de los telescopios se utilizará para caracterizar la polarización del fondo de microondas con el fin de detectar las huellas del nacimiento del Universo.