El descubrimiento de las ondas gravitatorias primordiales está oficialmente muerto

Los datos combinados del experimento BICEP2 del Polo Sur y de la sonda Planck apuntan al polvo galáctico como la señal que confundió las conclusiones

El equipo de astrónomos que el año pasado reportó evidencia de ondas gravitacionales de los inicios del universo ha retirado ahora su anuncio de descubrimiento. Un análisis conjunto de los datos registrados por el equipo del telescopio del Polo Sur y por la nave espacial europea Planck ha revelado que la señal se puede atribuir por completo al polvo en la Vía Láctea en lugar de tener un origen cósmico más antiguo.

La Agencia Espacial Europea (ESA) anunció esos resultados tan esperados el 30 de enero de 2014, un día después de que los miembros franceses del equipo de Planck hubiesen publicado involuntariamente en línea un resumen de éstos, que luego circularon ampliamente antes de que lo retiraran.

La región del cielo austral, donde el telescopio BICEP2 observó una polarización de las microondas se muestra como líneas punteadas sobre los datos de Planck

En marzo, el hallazgo fue liberado definitivamente por los investigadores que utilizan un radiotelescopio en el Polo Sur llamado BICEP2. Se vinculaba con el hallazgo de un floreado patrón en la polarización del fondo cósmico de microondas, la radiación fósil del Big Bang. El equipo atribuyó el patrón a ondas gravitatorias —ondulaciones en el espacio-tiempo— generadas durante el momento más temprano del Universo, cuando los cosmólogos creen que el cosmos sufrió un breve pero tumultuoso episodio de expansión conocido como inflación. Si se detectara, las ondas primordiales confirmarían la exitosa teoría de la inflación, que no tiene aún pruebas de que sea correcta.

Pero el polvo en la Vía Láctea también emite luz polarizada que puede mostrar el mismo patrón curvado dibujado en ella. Los astrónomos han sugerido varias veces durante el año pasado que el equipo BICEP2 había sido engañado por esa señal galáctica (ver «Full-Galaxy dust map muddles search for gravitational waves»). El análisis de Planck-BICEP2 confirma que BICEP2 no puede pretender que hallaron evidencia de observación de ondas gravitatorias primordiales.

En el análisis conjunto, los investigadores superpusieron datos registrados por el telescopio BICEP2 a una frecuencia de 150 gigahertz con datos grabados de la misma zona del cielo por Planck a 353 Ghz, una frecuencia a la que prácticamente toda la luz polarizada proviene del polvo. (Planck también registra señales de polarización en las frecuencias más bajas). Los dos conjuntos de datos mostraron coincidencia. La región en la que BICEP2 encontró su señal más fuerte es el mismo lugar en que la señal de polvo de Planck es más fuerte, lo que indica que la señal BICEP2 se debe casi por completo al polvo.

«Este trabajo conjunto ha demostrado que la detección de modos B primordiales ya no es firme, una vez que se elimina la emisión de polvo galáctico», dice el astrónomo de Planck Jean-Loup Puget de la Universidad de Paris-Sud en Orsay en el comunicado de prensa de la ESA. «Así que, por desgracia, no hemos podido confirmar que la señal es una huella de la inflación cósmica.»

El investigador de Planck George Efstathiou de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, dice que la conclusión no es ninguna sorpresa. «Yo no sé por qué la gente está tan alborotada», dice. «No hay nada dramático aquí, constituye el punto de vista de la ciencia.»

Efstathiou caracterizó la fuga de información del 29 de enero tanto «lamentable» como «descuidada». «La gente de BICEP sentía que no habían manejado bien la publicidad la primera vez» y que todo el mundo estaba ansioso por hacer público el análisis conjunto de una manera más prudente.

El cosmólogo Raphael Flauger de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh, Pennsylvania, que fue uno de los primeros investigadores que puso los hallazgos BICEP2 en tela de juicio, está de acuerdo con esa opinión. «Es algo desafortunado que un resultado tan esperado fuese presentado al público de esta manera», señala. Se negó a discutir los detalles del análisis conjunto, ya que el artículo aún no estaba disponible, pero señaló que «lo que se desprende de estas imágenes es que se subestimaron los niveles de polvo en los resultados BICEP2 presentados en marzo, de acuerdo con lo que se dijo en nuestra publicación» (véase «Gravitational wave discovery faces scrutiny«).

«Cuando detectamos por primera vez esta señal en nuestros datos, nos basamos en modelos de la emisión de polvo galáctico que estaban disponibles en el momento», dice John Kovac, un investigador principal de BICEP2 en el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusett, en el comunicado de prensa de la ESA. «Estos parecían indicar que la región del cielo elegido para nuestras observaciones tenía una polarización de polvo mucho más baja que la señal detectada.»

Los hallazgos no significan que es imposible encontrar evidencia de ondas gravitacionales en el fondo de microondas; sólo que BICEP2 no podría detectar de manera concluyente una señal entre el ruido galáctico.

 

 

«Hay un claro camino a seguir», dice Kamionkowski. «Si no hacemos más medidas de este tipo en múltiples frecuencias, podremos separar la señal de polvo de la señal [primordial], precisamente,» y hacer una búsqueda más exhaustiva de las ondas gravitacionales.

Nature doi:10.1038/nature.2015.16830

Fuente: Nature. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: