20/Abr/08

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Dos argentinos limitan la inflación del Universo

Un nuevo análisis de los datos de WMAP y de estructuras de gran escala proporcionó interesantes límites a la teoría inflacionaria, en un trabajo en el que participaron Norma G. Sánchez (Directora de la Escuela Internacional de Astrofísica "Daniel Chalonge") y Héctor J. de Vega, ambos científicos argentinos en Francia

Los resultados del satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) sobre la radiación del fondo de microondas (CMB), junto con la estructura de gran escala y las observaciones de la energía oscura colocan la temprana época de la inflación cósmica (aceleración primordial de la expansión) en el marco del Modelo Estándar del Universo.

Los datos de WMAP juegan un rol clave en el establecimiento de ese modelo. El modelo explica una gran variedad de mediciones astronómicas y cosmológicas realizadas en distintas longitudes de onda y con diferentes herramientas. La concordancia de estos datos implica que vivimos en un Universo plano, con gravedad y perturbaciones cosmológicas descritas por la Teoría General de la Relatividad de Einstein, en tres dimensiones espaciales.

Actualmente, hasta donde se sabe, el Cosmos está dominado por energía oscura (72%), materia oscura (23%) y átomos (5%). La energía oscura es una fuerza repulsiva, una especie de antigravedad y es la responsable de la aceleración de la expansión del Universo. La materia oscura está formada por partículas que no son como los átomos que conocemos, no emiten ni absorben luz, y sólo ha sido detectada por su acción gravitatoria.

La inflación es el estado primordial de la expansión del Universo; el cosmos expandió su tamaño al menos en un factor 1026. Este período inflacionario duró aproximadamente 10-34 segundos. Las fluctuaciones observadas en el CMB son explicadas por la inflación. Las microscópicas fluctuaciones cuánticas evolucionaron a través de la inflación hacia diferencias macroscópicas.

Esta inflación es descripta por un campo escalar, llamado inflatón. El concepto de inflación soluciona importantes asuntos de la teoría cosmológica estándar del Big Bang. El concepto inflacionario fue propuesto originalmente por Alan Guth, de quien ya habíamos hablado y cuya entrevista con Alicia Rivera sobre el Big Bang y la inflación citábamos tiempo atrás.

Las ondas gravitatorias primordiales son una robusta predicción de la inflación ya que son producidas por el mismo mecanismo que generó las fluctuaciones de densidad primordiales observadas en los datos de CMB y LSS.

Recientemente, en un artículo publicado en Physical Review, un equipo de teóricos del Observatorio de París, los distinguidos científicos argentino Norma G. Sánchez y Héctor J. de Vega, directores de investigación en CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique (Centro Nacional de la Investigación Científica, Francia), junto con Claudio Destri de INFN / University of Milano-Bicocca, realizaron un nuevo análisis de todos los datos disponibles de CMB y LSS, incluyendo datos de WMAP y Sloan, y revelaron la existencia de ondas gravitatorias primordiales.

Por lo que se entiende, usaron algoritmos estadísticos llamados Cadenas Monte-Carlo Markov (MCMC). Este nuevo análisis es logrado dentro de un nuevo enfoque de la inflación en el espíritu de la teoría Ginsburg-Landau. Este enfoque es una poderosa herramienta en la física de las partículas elementales y en la física de la materia condensada. En este nuevo análisis, la forma precisa del potencial inflacionario es construida con las MCMC en concordancia con los datos de WMAP y LSS.

El equipo derivó fórmulas de los datos de CMB y las estudió: índice de densidad de fluctuaciones, tensor de fluctuaciones, etc. Estas fórmulas analíticas fueron introducidas como fuertes límites en la programación numérica para el análisis.

Este análisis de los datos difiere de los anteriores análisis de CMB, en particular el de WMAP (incluyendo el recientemente público análisis de sus 5 años)

En el marco de su modelo, algunos de los nuevos resultados son: Los datos señalan con fuerza la ruptura de la simetría de los potenciales del inflatón; además, la tasa de las fluctuaciones de tensor (ondas gravitatorias primordiales) no es cero y podría reducirse aún más con el uso de los datos de los 5 años WMAP y futuros datos de CMB.

Dos años atrás, los argentinos Norma G. Sánchez y Héctor J. de Vega estuvieron en los titulares de la prensa por su trabajo en el origen del Universo (como comentábamos en "Científicos argentinos revelan nuevos secretos sobre el origen del Universo") y recibieron la copia de la medalla Nobel por el premiado físico (2006) George Smoot. En octubre de 2007, los dos científicos fueron los representantes argentinos en la Mesa Redonda Interministerial en Ciencia, Tecnología y Desarrollo Sustentable.

Un orgullo nacional, de escalas cósmicas.

Fuente: Noticias del Cosmos. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard