7 de enero de 2009

Misión en globo se sintoniza con un misterio cósmico de radio

Imagen: NASA/ARCADE

Escuchar al Universo temprano ya fue más difícil. Un equipo de científicos liderados por Alan Kogut, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, en Greenbelt, Md., han descubierto que el ruido cósmico de radio es seis veces más fuerte que lo esperado.

El hallazgo proviene de un instrumento montado en un globo llamado ARCADE, que significa radiómetro absoluto para Cosmología, Astrofísica y emisión difusa. En julio de 2006, el instrumento fue lanzado desde las instalaciones Columbia para globos científicos en Palestina, Texas, de la NASA y voló hasta una altitud de 36.600 metros, donde la atmósfera se diluye en el vacío del espacio.

La misión de ARCADE era buscar en el cielo el calor de la primera generación de estrellas. En cambio, encontró un rompecabezas cósmico.

"El Universo realmente nos tomó desprevenidos", dice Kogut. "En lugar de la débil señal que esperábamos encontrar, aquí está este estruendoso ruido seis veces más fuerte que lo que nadie había previsto". El análisis detallado descartó un origen de estrellas primordiales o de fuentes conocidas de radio, inclusive el gas en las regiones externas del halo de nuestra galaxia. La fuente de este fondo cósmico de radio sigue siendo un misterio.

Muchos objetos en el Universo emiten ondas de radio. En 1931, el físico estadounidense Karl Jansky detectó, por primera vez, la estática de radio de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Emisiones similares de otras galaxias crean un siseo de fondo de ruido de radio.

El problema, señala Dale Fixsen, miembro del equipo, de la Universidad de Maryland en College Park, es que no parece haber radio galaxias suficientes como para dar cuenta de la señal detectada por ARCADE. "Es necesario empaquetarlas en el Universo como sardinas", dice. "No habría que dejar espacio entre una galaxia y la siguiente."

La búsqueda de las señales de las primeras estrellas permanece oculta detrás del recién detectado fondo cósmico de radio. Este ruido complica los esfuerzos para detectar las primeras estrellas, que se cree que se han formado hace cerca de 13000 millones de años, no mucho después del Big Bang, en términos cósmicos. Sin embargo, esta estática cósmica puede proporcionar pistas importantes acerca del desarrollo de las galaxias cuando el Universo tenía menos de la mitad de su edad actual. Desbloqueando sus orígenes se proporcionaría una nueva percepción del desarrollo de las fuentes de radio en el Universo primitivo.

"Esto es lo que hace a la ciencia tan emocionante", dice Michael Seiffert, un miembro del equipo del Laboratorio de Propulsión a Reacción JPL, de la NASA, en Pasadena, California "Uno comienza en una senda para medir algo, en este caso, el calor de las primeras estrellas, pero cuando lo recorre termina en otra cosa, algo inexplicable".

Seiffert y Kogut anunciaron sus conclusiones en la reunión 213 de la Sociedad Astronómica Americana, en Long Beach, California. Cuatro artículos científicos que describen los resultados de ARCADE han sido presentados a The Astrophysical Journal.

ARCADE es el primer instrumento para medir el cielo en radio con la suficiente precisión para detectar esta misteriosa señal. Para mejorar la sensibilidad de los receptores de radio de ARCADE, se los sumergió en más de 1.900 litros de helio líquido ultra frío. La temperatura de funcionamiento del instrumento era sólo 2,7 grados por encima del cero absoluto.

Ésta es la misma temperatura que la de la radiación cósmica de fondo de microondas (CMB) del calor remanente del Big Bang que fue descubierto como ruido cósmico de radio, en 1965. "Si ARCADE está a la misma temperatura que el fondo de microondas, el calor del instrumento no puede contaminar la señal cósmica", explica Kogut.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.nasa.gov/