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2 de Febrero de 2015
Cosmología

La pista de las ondas gravitacionales primordiales se desvanece

Un análisis conjunto de las colaboraciones Planck y BICEP2 apunta a que la señal observada el año pasado podría deberse por completo al polvo galáctico.

Señal observada por BICEP2 en la polarización del fondo cósmico de microondas. [Colaboración BICEP2/Keck]

Los astrónomos que el año pasado anunciaron indicios de ondas gravitacionales primordiales se han retractado. Un nuevo análisis, realizado junto con los investigadores del telescopio espacial Planck, de la ESA, ha puesto de manifiesto que la señal detectada podría deberse en su totalidad a las emisiones del polvo de la Vía Láctea.

La ESA comunicó los esperados resultados el pasado viernes 30 de enero, un día después de que miembros franceses de la misión Planck publicasen accidentalmente en su página web un resumen que tuvo una amplia repercusión antes de ser retirado.

El célebre hallazgo había sido anunciado en marzo del año pasado por los miembros del experimento BICEP2, un radiotelescopio situado en el Polo Sur. Los resultados hacían referencia a ciertas florituras («modos B») observadas en la polarización del fondo cósmico de microondas, la radiación fósil de la gran explosión. En un principio, los investigadores atribuyeron dicha señal a las ondas gravitacionales generadas durante la inflación cósmica, la breve pero intensa expansión del espacio que se cree que tuvo lugar durante los primeros instantes del universo. La detección de ondas gravitacionales primordiales otorgaba así un espaldarazo sin precedentes a la hipótesis inflacionaria.

Sin embargo, el polvo de la Vía Láctea también emite radiación polarizada, la cual puede adoptar una estructura idéntica a la detectada por los miembros de BICEP2. Poco después de que estos anunciasen su descubrimiento, varios expertos comenzaron a sugerir que dicho efecto podría tener un origen galáctico. El nuevo análisis confirma esta posibilidad, lo que impide atribuir la señal al efecto de las ondas gravitacionales primordiales.

El estudio ha cruzado los datos de BICEP2, tomados a una frecuencia de 150 gigahercios (GHz), con los registrados en la misma zona del cielo por el telescopio espacial Planck a 353 Ghz, una frecuencia asociada casi exclusivamente a las emisiones del polvo galáctico (Planck mide también la polarización a frecuencias menores). Ambos conjuntos de datos han resultado estar correlacionados: la región en la que BICEP2 había observado la señal más intensa es la misma en la que Planck ha detectado una mayor cantidad de polvo, por lo que el efecto observado por BICEP2 podría ser espurio y deberse por completo a las emisiones del polvo galáctico.

«Este trabajo conjunto demuestra que la detección de modos B primordiales pierde su robustez una vez que se elimina la contribución del polvo», señala en la nota de prensa de la ESA Jean-Loup Puget, astrónomo de la Universidad París-Sur en Orsay. «Por desgracia, no podemos confirmar que la señal constituya una huella de la inflación cósmica.»

«Ya no creo que BICEP2 haya detectado un indicio de ondas gravitacionales», apunta Marc Kamionkowski, cosmólogo de la Universidad Johns Hopkins que no forma parte de ninguna de las dos colaboraciones.

Para George Efstathiou, investigador de la Universidad de Cambridge y miembro de la misión Planck, la conclusión no es ninguna sorpresa. «No sé a qué se debe tanto alboroto. No hay nada espectacular desde el punto de vista científico», señala.

Efstathiou ha calificado la filtración del 29 de enero de «desafortunada» y «negligente». «Los miembros de BICEP2 consideraban que la primera vez no habían manejado bien comunicación [de sus resultados]», por lo que todo el mundo esperaba que este trabajo se anunciase con mayor tacto.

Lo mismo opina Raphael Flauger, cosmólogo de la Universidad Carnegie Mellon y uno de los primeros investigadores que pusieron en tela de juicio el análisis original de BICEP2. «No deja de ser decepcionante que un resultado tan esperado se haya dado a conocer de esta manera», opina. El investigador rechazó comentar los detalles del nuevo estudio al no estar aún disponible el artículo técnico. «Lo que sí queda claro es que, tal y como apuntábamos en nuestro artículo, el análisis presentado en marzo por la colaboración BICEP2 estaba subestimando el efecto del polvo», explica.

En la nota de prensa de la ESA, John Kovac, del Centro Smithsoniano de Astrofísica de Harvard e investigador principal de BICEP2, apunta: «Cuando detectamos la señal nos fiamos de los modelos de emisión del polvo galáctico disponibles en aquel momento. Y estos parecían indicar que, en la región del cielo en que habíamos efectuado nuestras observaciones, la polarización debida al polvo era mucho menor que la señal».

Los resultados no significan que sea imposible hallar indicios de ondas gravitacionales en el fondo cósmico de microondas, sino que las observaciones de BICEP2 no permiten extraer una conclusión clara al respecto debido a la gran cantidad de ruido de origen galáctico.

Para Kamionkowski, el camino está claro: «Si se llevan a cabo más medidas de este tipo en varias frecuencias, podremos separar con precisión la señal [primordial] de la del polvo» y proceder a una búsqueda más meticulosa de ondas gravitacionales.

—Ron Cowen / Nature

Más información en ESA. Un borrador del artículo técnico se encuentra disponible en la página web de la ESA y en la de la colaboración BICEP2/Keck (PDF).

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