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Enciclopedia Universo

La confusión cósmica del fondo de microondas en la búsqueda de polarización en modo B

South Pole Telescope SPTpol Instruments Core

Telescopio del Polo Sur SPTpol Instruments Core

El núcleo de instrumentos "SPTpol" del Telescopio del Polo Sur, que contiene 768 píxeles y 1536 detectores capaces de medir la polarización de la radiación milimétrica entrante. El equipo de SPT utilizó SPTpol para determinar que la radiación polarizada combinada de galaxias distantes no es lo suficientemente fuerte como para oscurecer la búsqueda de efectos de polarización en la radiación cósmica de fondo de microondas. Crédito: colaboración SPT; GAMA

Aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, hace unos 13.7 mil millones de años, la materia (principalmente hidrógeno) se enfrió lo suficiente como para que se formaran átomos neutros, y la luz pudo atravesar el espacio libremente. Esa luz, la radiación cósmica de fondo de microondas (CMBR), nos llega desde todas las direcciones del cielo, uniforme, excepto por las débiles ondas y golpes a niveles de brillo de solo unas pocas partes en cien mil, las semillas de estructuras futuras como galaxias.

Los astrónomos han conjeturado que estas ondas también contienen rastros de una explosión inicial de expansión, la llamada inflación, que aumentó el nuevo universo en treinta y tres órdenes de magnitud en un mero diez al poder menos treinta y tres segundos. Las pistas sobre la inflación deberían estar levemente presentes en la forma en que se ondulan las ondas cósmicas, un efecto que se espera que sea cien veces más débil que las ondas mismas. CfA Los astrónomos y sus colegas, que trabajan en el Polo Sur, han estado trabajando para encontrar evidencia de tal curvatura, la "polarización en modo B".

Las huellas de este pequeño efecto no solo son difíciles de medir, sino que también pueden verse oscurecidas por fenómenos no relacionados que pueden confundirlo o incluso enmascararlo. El astrónomo CfA Tony Stark es miembro del gran consorcio del Telescopio del Polo Sur (SPT), una colaboración que ha estado estudiando galaxias y cúmulos de galaxias en el universo distante en longitudes de onda de microondas. En general, las fuentes cósmicas individuales están dominadas por supermasivos activos calabozo núcleos y emiten radiación de los chorros de partículas cargadas expulsadas de las regiones a su alrededor, o por la formación de estrellas cuya radiación proviene del polvo caliente. La emisión también está probablemente polarizada y podría complicar la identificación positiva de las señales de radiación del modo B de CMBR. El equipo SPT utilizó un nuevo método de análisis para estudiar la fuerza de polarización combinada de todas las fuentes de emisión milimétrica que encuentran en un campo de 500 grados cuadrados en el cielo, alrededor de cuatro mil objetos. Concluyen, buenas noticias para los investigadores de CMBR, que los efectos de primer plano extragalácticos deberían ser más pequeños que cualquier señal de modo B esperada, al menos en un amplio rango de escalas espaciales.

Referencia: “Polarización fraccionada de fuentes extragalácticas en la encuesta SPTpol de 500 deg2” por N Gupta, CL Reichardt, PAR Ade, AJ Anderson, M Archipley, JE Austermann, JS Avva, JA Beall, AN Bender, BA Benson, F Bianchini, LE Bleem, JE Carlstrom, CL Chang, HC Chiang, R Citron, C Corbett Moran, TM Crawford, AT Crites, T de Haan, MA Dobbs, W Everett, C Feng, J Gallicchio, EM George, A Gilbert, NW Halverson, N Harrington, JW Henning, GC Hilton, GP Holder, WL Holzapfel, Z Hou, JD Hrubes, N Huang, J Hubmayr, KD Irwin, L Knox, AT Lee, D Li, A Lowitz, D Luong-Van, DP Marrone, JJ McMahon, SS Meyer, LM Mocanu, JJ Mohr, J Montgomery, A Nadolski, T Natoli, JP Nibarger, GI Noble, V Novosad, S Padin, S Patil, C Pryke, JE Ruhl, BR Saliwanchik, JT Sayre, KK Schaffer, E Shirokoff, C Sievers, G Smecher, Z Staniszewski, AA Stark, KT Story, ER Switzer, C Tucker, K Vanderlinde, T Veach, JD Vieira, G Wang, N Whitehorn, R Williamson, WLK Wu, V Yefremenko y L Zhang, 21 de octubre de 2019, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.DOI: 10.1093 / mnras / stz2905