Indicios de modos-B
Detectan indicios de modos-B de polarización en el fondo cósmico de microondas, lo que avalaría la existencia de ondas gravitatorias durante el Big Bang.
|
El mapa del fondo cósmico de microondas que los investigadores de la misión Planck publicaron este tiempo atrás no es más que un mapa más detallado y preciso que el que proporcionó WMPA.
Pero, gracias a eso, ahora sabemos que el Universo contiene un 5% de materia ordinaria un 24% de materia oscura y un 71% de energía oscura. Falta el mapa de modos de polarización, sobre el que todavía están trabajando y que quizás publiquen al año que viene.
Afortunadamente se han obtenido datos sobre este asunto de una zona del cielo por otros medios y se han encontrado indicios de modos-B de polarización que apuntan al efecto que tuvieron las ondas gravitacionales producidas en el Big Bang, especialmente durante la inflación, sobre el cosmos primitivo cuanto contaba sólo con una fracción de segundo de edad.
Este gran paso adelante nos permitirá en el futuro echar un vistazo casi directo a los primeros instantes del Universo. Como ya sabemos, el Universo sólo se hizo transparente a la radiación electromagnética 400.000 años tras el Big Bang, pero este efecto de las “arrugas inducidas” por la ondas gravitacionales nos permite mirar más atrás.
Además, esto nos permitirá tirar a la basura modelos cosmológicos cuyas predicciones no encajen con estos datos.
Como ya sabemos, las irregularidades que vemos en estos mapas del FCM no son más que diferencias de temperatura inducidas por las fluctuaciones cuánticas del Big Bang, fluctuaciones que fueron amplificadas por la inflación primordial. Estas inhomogeneidades permitieron posteriormente la agrupación de materia y la formación de galaxias.
Pero las microondas del FCM pueden estar polarizadas. La mayoría lo serían en modos-E y una fracción en modos-B de polarización.
Como ya sabemos, el campo electromagnético de la luz puede oscilar en todos los planos perpendiculares a su dirección de propagación. Si vibra prioritariamente en un plano se dice entonces que es luz polarizada linealmente, aunque también hay otros modos más complejos, como los modos-B que ahora nos interesan. Las ondas gravitacionales habrían inducido precisamente estos modos-B y la intensidad de estos modos debería revelar la densidad de energía del Universo durante la inflación.
Hay un equipo de investigadores que ha estado estudiando precisamente esto desde el Polo Sur con un radiotelescopio de 10 metros (SPT) que opera en la gama milimétrica y submilimétrica. La señal de polarización es muy pequeña, del orden de 0,4 μK, que se corresponde a una parte de 10 millones respecto a la distribución de temperatura del FCM. Pero además el problema es que las galaxias producen modos-B de polarización a través del fenómeno de lente gravitatoria, algo que contamina la señal. Extraer los modos primordiales de los galácticos es algo bastante complicado, pero estos investigadores parece que lo han conseguido, al menos parcialmente.
En la actualidad varios experimentos a bordo de globos y terrestres pretenden aclarar definitivamente la cuestión y que podrían vencer incluso a Planck. El problema es que la misión Planck no está diseñada para observar modos-B de polarización débiles, así que quizás habría que esperar mucho tiempo hasta confirmar esto desde el espacio. Todo depende de la intensidad de este tipo de señal. Quizás los globos nos lo digan antes que los chicos de Planck, dada la extrema lentitud a la que parecen trabajar.
Cuando se consiga tener mejores datos a este respecto se tendrá una nueva ventana a la cosmología experimental. Saber cómo fue la inflación sería muy importante, pues la teoría al respecto es un poco vaga.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4177
Fuentes y referencias:
Artículo en ARXiv.
Foto: Universidad de Chicago.
6 Comentarios
RSS feed for comments on this post.
Lo sentimos, esta noticia está ya cerrada a comentarios.
lunes 29 julio, 2013 @ 11:28 am
Esta noticia es muy importante, desde luego, ya que los modos B de polarización ofrecen mucha información sobre un campo escalar, conocido con el nombre de «inflatón», cuyo campo al fluctuar cuánticamente sería el responsable de la propia inflación cósmica, a su vez estos modos B, parece que son el resultado de las «ondas gravitatorias», con lo cual de paso se podrían confirmar las mismas y ser esta confirmación otro éxito de la Relatividad General.
No sabía que «Planck» no estuviera diseñado para observar modos-B de polarización, de todos modos veo algo contradictorio en lo que se dice en este estudio.Y es, precisamente, que si la misión Plack no está diseñada para medir esos modos B, se diga a continuación que » quizás los globos nos lo digan antes que los chicos de Planck..».¿Cómo podrán decir nada los chicos de Planck si Planck no puede medir los dichosos modos-B?.Pensé que en 2014 los investigadores de la misión Planck acabarían dando todos los datos al respecto.Ahora parece que tendrémos que esperar a los «globos».
lunes 29 julio, 2013 @ 11:29 am
Vamos a ver neo.
Un haz electromagnético, nos puede llegar polarizado lineal-mente (El campo eléctrico, por ejemplo, que nos llega en un punto, con el tiempo, aumenta y disminuye, pero siempre en una linea, la que sea, pero una linea).
Nos puede llegar polarizado circularmente (El campo E, p. ej. en ese punto, con el tiempo, va girando con igual valor absoluto, pero girando con el tiempo).
Esta es la polarización que envían-reciben las antenas que parecen un muelle, constan de un conductor arrollado en forma de muelle, y envían-reciben con polarización circular.
Esa polarización es la ideal para enlaces tierra-espacio para que aunque la atmósfera rote la polarización (Muy típico), al enlace no le afecte. total, el campo va girando, que mas le da una rotación (A la polarización lineal, la afectaría en el receptor)
O en general, polarización elipsoidal (Tiene dos ejes, mayor y menor, y gira entre ellos, desde un máximo, a un mínimo).
El campo magnético asociado, B, hace lo mismo, pero girado 90º en el plano de avance de la onda electromagnética.
Bien, puede haber mas tiupos de polarizacion, tantos como combinaciones lineales de polarizaciones lineales.
1.-> Pero nunca he oído hablar de ‘polarización en modos B’ (Si a TEM, , TEij, TBij, etc).
2.-> No se si son transversales o longitudinales, pero da igual, en cualquier caso, lleven la polarización que lleven, ¿Que mas da para que ello implique o no ondas gravitatorias?. La polarización con la que nos llegan depende de la fuente, y del rotado o filtrado (Como en los cristales líquidos) de polarizaciones.
LA naturaleza puede generar todo tipo de polarizaciones, sin necesidad de ‘ondas gravitatorias’,
¿Podrías explicar exactamente que son los modos B (Son transversales , o longitudinales, en el espacio, no en guiaondas, solo el TEM cabe), y porqué ello implica a las ondas gravitatorias (El campo E.M. no depende en su polarización de lo otro, si de la fuente y del medio entre emisor y receptor)?.
Gracias.
lunes 29 julio, 2013 @ 2:45 pm
Pues sí puede estar polarizado linealmente. También puede haber polarización elíptica, circular y puede ser a izquierdas o a derechas. Obviamente en la realidad no hay nada perfecto.
El modo B hace referencia al campo magnético, frente al E que hace referencia al campo eléctrico.
Para el que desee saber más sobre el asunto:
http://cosmology.berkeley.edu/~yuki/CMBpol/CMBpol.htm
Básicamente hay perturbaciones debidas a la densidad (de tipo escalar), a la vorticidad (vectorial) y tensoriales que afectan a la polarización. Las dos primeras son convencionales (casi cualquier interacción polariza la luz de algún modo) y la última debida sólo a las ondas gravitatorias. El modo E se puede dar debido a las de tipo escalar y tensorial, mientras que los modos B debido a los vectoriales y tensoriales.
Si se miden los modos E y B se puede extraer la información tensorial y de ahí información sobre las ondas gravitatorias durante la inflación, pues la amplitud de esas ondas gravitatorias es proporcional a la tasa de expansión durante la inflación que es proporcional al cuadrado de la energía de escala de la inflación.
Felices vacaciones
lunes 29 julio, 2013 @ 2:56 pm
Estimado Lluís:
Pues todo parece que depende de la intensidad de esos modos de polarización y de que los chicos de Planck sean capaces de limpiar los datos.
Dado el secretismo con el que trabajan no sabemos si van por el buen camino o no.
lunes 29 julio, 2013 @ 4:45 pm
«Básicamente hay perturbaciones debidas a la densidad (de tipo escalar), a la vorticidad (vectorial) y tensoriales que afectan a la polarización.»
¿Densidad de qué?, por ejemplo, la densidad de atomos en el vacio, obviamente, es un cambio de indice de refraccion y ello cambia direccion de propoagacion, y puede cambiar (Si la densidad no cambia igual en unas u otras direcciones) la polarizacion lineal, rotarla, vamos.
Ciertamente, si, la densidad (¿De qué?) es una magnitud escalar, pero ¿Densidad de qué?.
La vorticidad (De nuevo ¿De qué?), si, por ejemplo, es de nuevo, de materia, remolinos de materia, puede rotar una polarizacion inicial lineal, y convertirla en circular.
Vale.
Pero eso no veo que tenga nada que ver con las ondas gravitatorias.
Son cambios de densidad de la materia interestelar, o remolinos (Vorticidad).
Y finalmente, alteran la polarizacion original.
Ya veo lo que dices con modos-B, son los llamados modos TBij, transversal magnetico de orden ‘i’, ‘j’, como los TEij (Para el campo electrico).
Pero ojo, esos modos, en el vacio, creo que no existen, solo existe el TEM , transversal electromagnetico, en el cual E y B forman 90º, y su plano es perpendicular al de propagacion de la onda .
Los modos TEij, o TBij, solo aparecen en guiaondas (O fibras opticas , es igual), pero no en el espacio.
Por lo menos, con la fisica clasica, en el espacio solo hay TEM.
De modo que si lo que estas diciendo es que en el espacio, nos llegan modos TBij (Con campo E alineado con la propagacion), pues si, ya se de que hablas, pero claro, eso debe ser explicado, como diablos puede propagarse en el espacio vacio un modo longitudinal electrico (Transversal magnetico, modo-B).
Hum…………………………………………………………………
Felices vacaciones a todos.
Javier.
lunes 29 julio, 2013 @ 5:39 pm
Lea la referencia.