D17 Cosmología Cuántica: Búsqueda de Ondas Gravitacionales Primordiales

Tópico

El protagonista de este modelo son los experimentos de próxima generación —uno en forma de satélite que observa el cielo completo, otro en forma de red de telescopios criogénicos terrestres— diseñados para medir la polarización del fondo cósmico de microondas con la sensibilidad suficiente como para detectar de forma concluyente, o para descartar por completo, la señal de ondas gravitacionales primordiales de la inflación, desplegando para ello una cantidad enorme de detectores superconductores repartidos en muchas bandas de frecuencia distintas.

Ambos experimentos necesitan primero técnicas que eliminen una señal contaminante producida por el efecto de lente gravitacional ordinario, antes de poder acceder a la señal inflacionaria propiamente dicha, mucho más débil, que queda por debajo de esa contaminación.

Lo más notable del experimento satelital es observar el cielo completo de forma continua con muchas bandas de frecuencia simultáneas, para así separar limpiamente la señal cósmica del polvo de nuestra propia galaxia y de la emisión sincrotrón, ya que la señal que se busca es mucho más débil que la polarización ordinaria del propio fondo cósmico, y el polvo galáctico produce, a bajas frecuencias, un patrón de polarización que puede confundirse fácilmente con ella. Que existan suficientes bandas distintas hace que los distintos componentes de primer plano puedan modelarse y restarse por separado, dejando expuesta la señal primordial si es que existe a ese nivel de sensibilidad; y si ni siquiera a esa sensibilidad llega a aparecer, familias enteras de modelos de inflación quedarían descartadas de forma definitiva. Así, desde los experimentos de próxima generación con los que arranca este documento hasta ese posible descarte definitivo con el que termina, pasando por la eliminación de la contaminación por lente gravitacional y la separación de la señal cósmica del polvo galáctico, la cosmología cuántica hace que una misma búsqueda, con la sensibilidad suficiente, termine confirmando o descartando de una vez y para siempre a toda una familia de teorías sobre el origen del universo.

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