El satélite Planck de la ESA no ha encontrado nuevas evidencias de las desconcertantes anomalías cósmicas que aparecieron en su mapa de temperatura del Universo, como la presencia de un misterioso punto frío.

El último estudio no descarta la relevancia potencial de las anomalías, incluso para extender los límites conocidos de la física, pero sí significan que los astrónomos deben trabajar aún más para comprender el origen de estas características desconcertantes.

Los últimos resultados de Planck provienen de un análisis de la polarización de la radiación del Fondo de Microondas Cósmico (CMB), la luz más antigua en la historia cósmica, lanzada cuando el Universo tenía solo 380 000 años de antigüedad.

El análisis inicial del satélite, que se hizo público en 2013, se concentró en la temperatura de esta radiación en todo el cielo. Esto permite a los astrónomos investigar el origen y la evolución del cosmos. Si bien en su mayor parte confirmó la imagen estándar de cómo evoluciona nuestro Universo, el primer mapa de Planck también reveló una serie de anomalías que son difíciles de explicar dentro del modelo estándar de cosmología.

Las anomalías son características débiles en el cielo que aparecen en grandes escalas angulares. Definitivamente no son artefactos producidos por el comportamiento del satélite o el procesamiento de datos, pero son lo suficientemente débiles como para que puedan ser alteraciones estadísticas, fluctuaciones que son extremadamente raras pero que no están completamente descartadas por el modelo estándar.

Alternativamente, las anomalías pueden ser un signo de “nueva física”, el término utilizado para los procesos naturales aún no reconocidos que extenderían las leyes conocidas de la física.

Para investigar más a fondo la naturaleza de las anomalías, el equipo de Planck observó la polarización del CMB, que se reveló después de un minucioso análisis de los datos de múltiples frecuencias diseñados para eliminar las fuentes de emisión de microondas en primer plano, incluido el gas y el polvo en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Esta señal es la mejor medida hasta la fecha de los llamados modos E de polarización de CMB, y se remonta a la época en que se liberaron los primeros átomos formados en el Universo y el CMB. Se produce por la forma en que la luz dispersa las partículas de electrones justo antes de que los electrones se reúnan en átomos de hidrógeno.

La polarización proporciona una visión casi independiente del CMB, por lo que si las anomalías también se mostraran allí, esto aumentaría la confianza de los astrónomos de que podrían ser causadas por una nueva física en lugar de ser estadísticos.

Si bien Planck no fue diseñado originalmente para enfocarse en la polarización, sus observaciones se han utilizado para crear los mapas de todo el cielo más precisos de la polarización CMB hasta la fecha. Estos se publicaron en 2018, mejorando en gran medida la calidad de los primeros mapas de polarización de Planck, publicados en 2015.

Cuando el equipo de Planck examinó estos datos, no vieron ninguna señal obvia de las anomalías. En el mejor de los casos, el análisis, publicado en Astronomy and Astrophysics, reveló algunos indicios débiles de que algunas de las anomalías pueden estar presentes.

“Las mediciones de polarización de Planck son fantásticas”, dice Jan Tauber, científico del proyecto Planck de la ESA. “Sin embargo, a pesar de la gran información que tenemos, no vemos ningún rastro significativo de anomalías”.

A primera vista, esto parece hacer que las anomalías sean más probables que las estadísticas, pero en realidad no descarta la nueva física porque la naturaleza puede ser más complicada de lo que imaginamos.

Hasta ahora, no hay una hipótesis convincente sobre qué tipo de nueva física podría estar causando las anomalías. Por lo tanto, podría ser que el fenómeno responsable solo afecte la temperatura del CMB, pero no la polarización.

Desde este punto de vista, si bien el nuevo análisis no confirma que se está produciendo una nueva física, sí le impone restricciones importantes.

Anomalías

La anomalía más grave que se mostró en el mapa de temperatura de CMB es un déficit en la señal observada en grandes escalas angulares en el cielo, alrededor de cinco grados; como comparación, la Luna llena se extiende alrededor de medio grado. En estas grandes escalas, las mediciones de Planck son aproximadamente un diez por ciento más débiles de lo que predeciría el modelo estándar de cosmología.

Planck también confirmó, con alta confianza estadística, otros rasgos anómalos que habían sido insinuados en observaciones anteriores de la temperatura del CMB, como una discrepancia significativa de la señal observada en los dos hemisferios opuestos del cielo, y el llamado ‘ Punto frío ‘: un punto grande a baja temperatura con un perfil de temperatura inusualmente alto.

Fuente: europapress.es