Nunca vimos la señal del Big Bang

El satélite Planck ha observado el fondo cósmico de microondas (CMB), el legado de la luz emitida solamente 380.000 años después del Big Bang, en todo el cielo con una precisión sin precedentes, pero no ha podido encontrar la firma de la inflación cósmica, las ondas gravitacionales, que, en teoría, deberían dejar una huella en una de las características del fondo cósmico: su polarización.

A principios de 2014, el equipo del telescopio BICEP2 creyó haber dado con esa característica al medir un tipo muy especial de polarización de la luz, llamada «en modo B». Estas ondas comprimen el espacio a medida que viajan, y esta compresión produce un patrón distinto en el fondo cósmico de microondas, la evidencia de las ondas gravitacionales. Pero nada de eso, el nuevo estudio concluye que hubo una confusión, que lo que vieron desde el Polo Sur no fue más que el polvo interestelar de nuestra galaxia, que puede producir un efecto similar.

La Vía Láctea está impregnada de una mezcla de gas y polvo que brilla en las frecuencias similares a las de la señal «en modo B», y esta emisión afecta a la observación de la luz cósmica más antigua. Se necesitan análisis muy cuidadosos para separar esa emisión del fondo cósmico.

«La primera vez que detectamos esta señal en nuestros datos, nos basamos en los modelos para la emisión del polvo galáctico que estaban disponibles en el momento», dice John Kovac, investigador principal de BICEP2 en Harvard. «Estos parecían indicar que la región del cielo elegido para nuestras observaciones tenía la polarización de polvo mucho más baja que la señal detectada».

Los dos experimentos terrestres recogieron datos en una sola frecuencia de microondas, por lo que era difícil separar las emisiones procedentes de la Vía Láctea y del fondo. Sin embargo, Planck ha observado el cielo en nueve canales de microondas y de frecuencia submilimétrica, siete de los cuales también estaban equipados con detectores sensibles a la polarización.

El equipo del BICEP2 había elegido un campo donde creían que la emisión de polvo sería baja, y por lo tanto interpretaban la señal de forma positiva. Sin embargo, tan pronto como los mapas de Planck de emisión polarizada del polvo galáctico fueron conocidos, quedó claro que esa contribución del polvo galáctico podría ser mucho mayor de la esperada.

De hecho, en septiembre de 2014, Planck reveló por primera vez que la emisión polarizada del polvo es importante en todo el cielo, y comparable a la señal detectada por el BICEP2 incluso en las regiones más limpias.

Así, los equipos de Planck y BICEP2 unieron sus fuerzas para aclarar el asunto . «Este trabajo conjunto ha demostrado que la detección de ondas gravitacionales ya no es robusta, una vez se elimina la emisión de polvo galáctico», dice Jean-Loup Puget, investigador principal del instrumento HFI del Planck en el Instituto de Astrofísica Espacial en Orsay, Francia. «Así que, por desgracia, no hemos podido confirmar que la señal es una huella de la inflación cósmica».

Pero esto no significa que el trabajo haya terminado. Para los investigadores, la señal de las ondas gravitacionales todavía podría estar ahí, y la búsqueda continua.