Con capacidades únicas para rastrear las fluctuaciones de la energía de microondas, un pequeño observatorio en las montañas de los Andes en el norte de Chile produjo mapas del 75% del cielo como parte de un esfuerzo por medir el origen y la evolución del universo con mayor precisión.
El Surveyor de Gran Escala Angular de Cosmología (CLASS, por sus siglas en inglés) de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., una colaboración dirigida por astrofísicos de la Universidad Johns Hopkins, creó los mapas. Al medir la polarización de las microondas, o cómo estas ondas de energía se mueven en direcciones particulares, el equipo está investigando la historia y la física del universo, desde los primeros momentos hasta el momento en que se formaron las galaxias, las estrellas y los planetas.
Los nuevos mapas del cielo y las interpretaciones que el equipo hará de ellos se publicarán en The Astrophysical Journal. .
Los resultados mejoran significativamente las observaciones en las que los científicos necesitan filtrar las microondas, una forma de luz invisible, emitida por nuestra galaxia, la Vía Láctea, informa el equipo. Se espera que los hallazgos ayuden a los científicos a comprender mejor el fondo cósmico de microondas, la radiación residual del universo caliente, denso y joven que ha evolucionado a lo largo de su vida de 13.800 millones de años. Los cosmólogos utilizan esta señal para reunir evidencia importante sobre el universo temprano.
"Al estudiar la polarización del fondo cósmico de microondas, los astrofísicos pueden inferir cómo debió haber sido el universo en épocas anteriores", dijo Tobias Marriage, profesor de física y astronomía de Johns Hopkins que codirige el equipo. "Los astrofísicos pueden remontarse a épocas muy, muy tempranas (las condiciones iniciales, los primeros momentos en los que se puso en marcha la materia en el universo y la distribución de la energía) y pueden conectar todo eso con lo que vemos hoy". /P>
Los nuevos mapas CLASS proporcionan más información sobre una señal específica llamada polarización lineal, que proviene de la radiación creada por electrones que se mueven rápidamente alrededor del campo magnético de la Vía Láctea. Esta señal ayuda a los científicos a estudiar nuestra galaxia, pero también puede confundir su visión del universo primitivo.
"Los hallazgos mejoran dramáticamente nuestra comprensión de los procesos físicos en el universo temprano que podrían haber creado un fondo de polarización circular, una forma distinta de radiación de microondas. Para la polarización lineal, los nuevos resultados han mejorado las mediciones de las señales de la Vía Láctea. Muestran un alto grado de acuerdo y superan la sensibilidad de misiones espaciales anteriores", afirmó Charles L. Bennett, profesor distinguido de Bloomberg, profesor del centenario de antiguos alumnos y becario Johns Hopkins Gilman en física y astronomía.
"Estudiar la radiación relicta del comienzo del universo es fundamental para comprender cómo surgió todo el cosmos y por qué es como es", dice Nigel Sharp, director de programa de la División de Ciencias Astronómicas de la NSF, que ha apoyado el Conjunto de telescopios CLASS desde antes de 2010.
"Estas nuevas mediciones proporcionan detalles esenciales a gran escala dentro de nuestra creciente imagen de las variaciones presentes en la radiación cósmica de fondo, una hazaña que es particularmente impresionante porque se logró utilizando instrumentos terrestres".
A diferencia de las misiones espaciales, la investigación allana el camino para observaciones más detalladas con telescopios terrestres que permiten mejoras continuas en la instrumentación. El observatorio CLASS implementó nuevas tecnologías, incluidas alimentaciones de paredes lisas para guiar la radiación desde el espacio hacia detectores, detectores diseñados a medida y nuevos moduladores de polarización. Los tres fueron desarrollados en colaboración entre la NASA y Johns Hopkins.
"Es muy importante conocer el brillo de la emisión de nuestra Vía Láctea porque es lo que tenemos que corregir para realizar un análisis más profundo del fondo cósmico de microondas", dijo el autor principal Joseph Eimer, astrofísico de Johns Hopkins. P>
"CLASS tiene mucho éxito en caracterizar la naturaleza de esa señal para que podamos reconocerla y eliminar esos contaminantes de las observaciones. El proyecto está a la vanguardia en impulsar mediciones de polarización terrestres en las escalas más grandes".
El equipo dijo que los resultados establecen un nuevo estándar para detectar polarización a las escalas más grandes desde un observatorio terrestre, ofreciendo posibilidades prometedoras para futuras investigaciones, particularmente con la inclusión de datos CLASS adicionales, tanto ya obtenidos como de observaciones en curso.>
Más información: El Diario Astrofísico (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1abf
Información de la revista: Revista Astrofísica
Proporcionado por la Universidad Johns Hopkins
