Objetivo cumplido: El satélite Planck logra cuatro mapas completos del fondo cósmico de microondas

El satélite Planck de la ESA, lanzado el 14 de mayo de 2009 (junto a Herschel), completó su cuarto mapa completo del cielo el 29 de julio de 2011 (necesita 6 meses para cada uno). El satélite Planck se diseñó para garantizar dos mapas completos del cielo; la parte más crítica, su sistema criogénico, se diseñó con una vida media nominal de 14 meses (tras alcanzar el punto de Lagrange L2, lo que logró el 2 de julio de 2009). El resto de los instrumentos se diseñaron para lograr cuatro mapas completos del cielo. Tras 25 meses, Planck sigue funcionando a la perfección y no hay señales de que su sistema criogénico ni sus instrumentos de medida estén dando problemas. Ya ha iniciado su quinto mapa completo del cielo, que finalizará a finales de noviembre de 2011 si todo sigue a las mil maravillas. Nadie había planificado un sexto mapa del cielo (el helio necesario para el sistema de refrigeración se estima que se consumirá a los 30 meses de operación, más o menos, a finales de enero de 2012). Si fuera posible obtener un sexto mapa del cielo la misión requerirá financiación adicional. Esta noticia es de finales de julio, pero más vale tarde que nunca. “Latest News,” Planck Science Team Home, 29 Julio 2011.

El Instrumento de Alta Frecuencia (HFI) del satélite Planck utiliza unos detectores (bolómetros que trabajan con 6 frecuencias en el rango 100-850 GHz) enfriados a -273,05°C, tan solo 0,1°C por encima del cero absoluto (-273,15°C o cero Kelvin). La ESA presume que Planck es el objeto conocido más frío en el espacio (los objetos más fríos del universo se encuentran en los laboratorios terrestres en los que se trabaja con condensados de Bose-Einstein). Planck está equipado con un sistema de refrigeración pasivo que reduce su temperatura hasta unos -230°C radiando calor al espacio y tres refrigeradores activos que reducen aún más la temperatura: un refrigerador de 20K (diseñado en el Jet Propulsion Laboratory, California, Estados Unidos), otro de 4 K (diseñado por el Rutherford Appleton Laboratory en Didcot, y Astrium, ambos en el Reino Unido) y el último de 0,1 K (diseñado por el Centre de Recherches des Très Basses Températures, en Grenoble, Francia y el Institut d’Astrophysique Spatiale, en Orsay, Francia, así como DTA Air Liquide, también en Grenoble, Francia). Este último refrigerador activo está basado en una dilución de 3He y 4He (dos isótopos del helio con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones); en concreto, el 3He está disuelto en 4He para lograr la refrigeración. Lo que limita la vida del HFI es la cantidad de helio almacenado en los cuatro depósitos que dispone el satélite. Se estima que a finales de enero de 2012 se habrá consumido todo el helio útil. A partir de dicho momento Planck seguirá tomando datos pero utilizando solo el Instrumento de Baja Frecuencia (LFI) cuya temperatura de funcionamiento son 20 K. Se estima que esta segunda parte de la misión durará un año.

Todos los datos sobre el fondo cósmico de microondas obtenidos por Planck están embargados. En enero de 2011 se presentaron 25 artículos con los primeros resultados del satélite Planck, pero en todos los resultados se eliminaron los datos del fondo cósmico de microondas. Oficialmente verán la luz por primera vez en la conferencia “The Planck Sky: Results and perspectives,” en Bolonia, 13-17 de febrero de 2012. Hasta entonces tendremos que esperar. Lo bueno es que ya queda poco, muy poco.

4 pensamientos en “Objetivo cumplido: El satélite Planck logra cuatro mapas completos del fondo cósmico de microondas

  1. y en el fondo cósmico de microondas la respuesta a la onceava dimensión de las cuerdas y un posible origen alternativo al Big Bang del universo. Solo le pido a Francis que nos ilustre en alguna de sus entradas sobre la conexión entre los trabajos de Witten y Balmaceda con la teoría M y las branas y los trabajos de topología de Calabi-Yau, entiendo poco de topología pero me parece interesantísimo el asunto de poder dimensionar en superficie cerrada las extradimensionalidades que no podemos observar. Lo de Perelmann con la hipótesis de Poincaré ¿sería solo el principio de este posible ahondamiento? Gracias por toda información pertinente.

    • Macbeth, “sobre la conexión entre los trabajos de Witten y Maldacena con la teoría M y las branas y los trabajos de topología de Calabi-Yau” trataré de dedicar algunas entradas en el futuro… Lo apunto como tema pendiente. “Lo de Perelmann con la hipótesis de Poincaré ¿sería solo el principio de este posible ahondamiento?” Aunque Perelmán ha utilizado ideas de la teoría de cuerdas (su entropía para el flujo de Ricci se inspira en la teoría de cuerdas) su trabajo es de poca utilidad para estudiar la compactificación del espaciotiempo en teoría de cuerdas (las variedades de Calabi-Yau son complejas y de dimensión par y en dicho caso el flujo de Ricci da poca información relevante).

      La conexión entre el trabajo de Perelmán y la teoría de cuerdas es gracias a su entropía (un funcional clave en su demostración de la conjetura de Poincaré). La entropía de Perelman es la acción de Einstein para la gravedad en relatividad general con un término adicional asociado a un campo “dilatón” que aparece en teoría de cuerdas (en general, en cualquier teoría de Kaluza-Klein con una compactificación). Sin entrar en muchos detalles el dilatón es el campo asociado al hecho de que la energía (masa o longitud) de Planck dejan de ser constantes y se transforma en un campo dinámico debido a la existencia de dimensiones extra en el espaciotiempo. El dilatón aparece en la teoría de cuerdas en 10D pero en la teoría M en 11D es substituido por otro campo llamado radión.

      Perelmán utiliza su entropía para estudiar el proceso de cirugía en el flujo de Ricci. Aunque el dilatón y la conexión con la teoría de cuerdas puede sugerir que el flujo de Ricci tiene alguna utilidad en teoría de cuerdas (por su posible utilidad para entender los modelos sigma), la realidad es que no tiene ninguna (aunque haya algún que otro artículo reciente que lo use porque ahora está de moda).

  2. Muchas gracias por el blog que nos brindas y por las respuestas que uno siempre busca y que placer saber que el satélite Planck gracias a la ESA ya ha hecho la mayor parte del trabajo, estaba seguro que lo cancelarían pero está operativo y a todo vapor cuántico. En 2014 necesitamos al James Webb allá arriba pero Barack Obama y la corte de banqueros celestes lo quieren echar a perder. Este blog es un deleite para mayor y mejor neurogénesis sr Francis. Abajo el liberalismo y más presupuesto para I+D.
    Lo del sueco Bojowald y su hipótesis de átomos de tiempo digitales (cual computador cósmico) me resulta fascinante; lo que “explotó” tiene que haber sido el primigenio espaciotiempo y sus ramificaciones continúan ahora mismo generando el espacio y el tiempo en donde aún no lo hay….. y atras la materia y la energía ¿Una entrada sobre los libros de Roger Penrose será mucho pedir? Saludos.

Los comentarios están cerrados.