2 de abril de 2007

El análisis de la radiación dejada por el nacimiento del Universo puede alterar teorías

Imagen: NASA/WMAP Science Team

Usando la radiación "reliquia" del nacimiento del Universo, varios astrofísicos de la Universidad de Ilinois, Estados Unidos, han propuesto una nueva forma de medición de la estructura fina en el pasado y compararla con la actual. Al enfocarse en la absorción de la radiación cósmica de fondo en microondas (CMB) por parte de los átomos de Hidrógeno neutro, los investigadores, podrán medir la constante de estructura fina durante las "edades oscuras", el tiempo después de la Big Bang (la Gran Explosión) antes de que se formaran las primeras estrellas, cuando el Universo consistía en su mayor parte de Hidrógeno neutro y Helio.

La constante de la estructura fina está caracterizada por la enorme fuerza electromagnética, que es una de las cuatro fuerzas fundamentales en Física. Pero, la constante de la estructura fina puede no ser constante. Recientes observaciones de cuásares - objetos parecidos a las estrellas a miles de millones de años luz de la Tierra - han revelado un ligero valor diferente para la constante de estructura fina.

Benjamin Wandelt, cosmólogo de Illinois señala "Si la constante de estructura fina pudiera variar con el espacio y el tiempo, podríamos usarla como prueba de una nueva física, más allá del modelo estándar y más allá de la relatividad general", este científico desarrolló esta técnica de medición junto al estudiante graduado Rishi Khatri.

Una variación en la constante de la estructura fina podría explicar la misteriosa energía oscura que envuelve al Universo. Wandlet, señala que esto podría ayudar a validar la Teoría del Todo, que une las cuatro fuerzas fundamentales.

Usando la luz de los cuásares, los astrónomos podrán buscar variaciones en la constante de la estructura fina desde el presente hasta 5 mil millones de años atrás. Usando el espectro del Hidrógeno neutro, los astrónomos pueden retroceder en el tiempo.

Wandelt Señala además "Hay un vacío de aproximadamente 300.000 años después de la Big Bang, cuando la radiación que formó la CMB fue emitida aproximadamente 500 millones de años después, cuando las primeras estrellas se formaron. Nuestra técnica de medición podría sondear la constante de estructura fina durante este período, conocido como la Edad Oscura".

Cuando el átomo de Hidrógeno neutro absorbe un fotón de luz de la CMB, el electrón efectúa un giro, causando una ligera desviación en el espectro. La "huella digital" de esta transición atómica está en la longitud de onda en los 21 centímetros y puede servir como parámetro sensible para los valores pasados de la constante de estructura fina, dice Wandelt y Khatri, que publica su estudio en Physical Reviews Letters.

Como la mayoría de los radiotelescopios son pequeños para mirar estas variaciones en la constante de la estructura fina, actualmente existen nuevos instrumentos en diseño o en fase de construcción, incluidos el Long Wavelength Array y el Low Frequency Array.

Wandelt señala "Las mediciones serán difíciles, pero no imposibles".

(saa)

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