Publicado en Science: El fondo cósmico de ondas gravitatorias y su detección gracias a la polarización de la radiación del fondo cósmico de microondas

Lawrence M. Krauss, Scott Dodelson, Stephan Meyer, “Primordial Gravitational Waves and Cosmology,” Science 328: 989-992, 21 May 2010, nos presentan una revisión del estado actual de conocimientos sobre el fondo cósmico de ondas gravitatorias y las posibilidades de observarlo en los próximos años gracias al estudio del a polarización del fondo cósmico de microondas. Puede parecer sorprende que ambos fondos cósmicos, a priori sin relación alguna, estén tan fuertemente relacionados, pero así es. El artículo es muy básico y nos lo aclara estupendamente, por ello creo que será disfrutado por todos los que tengan acceso universitario a la revista Science, aunque realmente aporta poca información nueva sobre este interesante campo para los expertos.

Lo más fácil es verificar la existencia de ondas gravitatorias primordiales (producidas en la gran explosión) mediante la detección de la señal indirecta que dejan en el fondo cósmico de microondas, en concreto, en la polarización de las anisotropías en dicha radiación. El campo vectorial de polarización se puede descomponer en dos modos, un modo de rotacional nulo, modo E, y un modo de divergencia nula, modo B. Este último modo no puede ser producido por perturbaciones escalares (como el inflatón, el campo responsable de la inflación), por lo que su detección es una señal indirecta de la existencia de ondas gravitatorias primordiales. Los modos E se generan fundamentalmente durante la inflación primordial y permitirán estudiar los detalles de esta fase tan importante durante la gran explosión.

Los modos B son claves, pero su detección es difícil. El satélite Planck tiene una sensibilidad unas 100 000 veces mayor que COBE para los modos B, un logro que ha requerido sólo 17 años, pero tendremos que esperar entre 3 y 4 años para conocer los resultados que nos ofrezca. Nadie sabe si será capaz de observar de forma directa los modos B. Quizás sólo logre rebajar el límite superior a la potencia de dichos modos. Los detecte o no, el satélite Planck será clave para el diseño de las futuras misiones que estudiarán el fondo cósmico de microondas en busca de los modos B del fondo cósmico de ondas gravitatorias. La segunda década del s. XXI será la década en la que entraremos en la cosmología de precisión, que nos abrirá una nueva ventana sobre el universo temprano y los procesos físicos que rigen el origen y la evolución del universo.