Pruebas de la inflación (cósmica)

El lunes un equipo de 47 investigadores de varios países dirigidos por John Kovac, del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, anunció un descubrimiento que enloqueció a los cosmólogos, físicos expertos en gravedad, científicos dedicados a las teorías de unificación... y a sus muchísimos competidores que estaban en la misma búsqueda desde hace más de 10 años.

Kovac y sus colaboradores operan un instrumento llamado BICEP2 que está montado en una antena situada en el polo sur. Es el segundo "polarímetro de microondas" que construyen desde 2006. El instrumento peina una región pequeña del cielo midiendo diminutas diferencias de temperatura (de una millonésima de grado) en la luz más antigua del universo: la radiación cósmica de fondo, que se generó 380,000 años después del Big Bang cuando la espesa sopa de partículas y radiación que era entonces el universo se aclaró lo suficiente para que la luz pudiera transitar con libertad sin ser absorbida. La radiación de fondo se detectó por primera vez hace 50 años y se considera la prueba más convincente del Big Bang.

En el polo sur hay otra antena con los instrumentos de otro equipo llamado South Pole Telescope, en Chile opera otro más y en el espacio está desde hace cinco años el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea. Todos estudian la radiación de fondo en busca de lo mismo: una señal particular, muy tenue, que debería haber quedado impresa en esa radiación si en los primeros instantes del universo éste se expandió del tamaño de un átomo al de un balón de fútbol en un tiempo brevísimo. Ese crecimiento explosivo e instantáneo, llamado inflación cósmica,  es necesario para explicar, entre otras cosas, por qué vemos hoy un universo que es al mismo tiempo inimaginablemente grande y muy parejo en todas direcciones. Lo propusieron en los años 80 Alan Guth y Andrei Linde, principalmente. La hipótesis inflacionaria sirva tan bien para explicar las dificultades del modelo original del Big Bang, que desde hace 30 años forma parte de nuestra teoría del origen del universo.

Pero no había pruebas directas de la inflación cósmica más allá de su poder explicativo. Por eso también hay alternativas, como el "universo ekpirótico" de Paul Steinhardt y Neil Turok. En este modelo el universo que vemos resurge cíclicamente de la colisión repetida de dos universos paralelos, sin inflación y sin momento inicial de densidad infinita (por lo demás, predice lo mismo que el modelo estandarizado del Big Bang).

Kovac y sus colaboradores recogieron datos durante tres temporadas entre 2010 y 2012 y luego los analizaron durante varios meses. Para octubre de 2013 ya estaban convencidos de que habían detectado la famosa señal impresa en la radiación de fondo, llamada modos B de polarización. La señal se debería ver como remolinos en la polarización de la radiación de fondo (la polarización es la dirección en la que vibran las ondas de luz), como si la viéramos en el fondo de una alberca. Estos remolinos y ondulaciones se deben a las ondas gravitacionales que generó el cataclismo inflacionario.

Se sabe por lo menos desde 1958 que el Big Bang debería de haber producido vibraciones del propio espacio llamadas ondas gravitacionales, y desde hace 20 o 30 que la inflación de Guth y Linde también. Las ondas gravitacionales primordiales deberían de haber dejado una huella impresa en la radiación de fondo de 380,000 años después. Así pues, encontrar los famosos modos B de polarización en la radiación cósmica sería como hacer el uno dos... o incluso el uno dos tres:

1) Sería prueba de que existen las ondas gravitacionales, predichas desde 1915 por la teoría general de la relatividad de Einstein, pero hasta el momento jamás observadas directamente pese a grandes esfuerzos desde hace décadas

2) También sería prueba de la inflación, y favorecería a Guth y Linde sobre Steinhardt y Turok y su universo ekpirótico

3) Por si fuera poco, al parecer también sería prueba de que la gravedad sí cumple las reglas de la mecánica cuántica y por lo tanto debería poderse unificar con las otras fuerzas fundamentales de la naturaleza

Aquí había en juego premios Nobel por montones. Después de mucho ordenar sus datos y escribir varios artículos largos para explicar la operación del BICEP2, el protocolo de recopilación de datos, el análisis y la interpretación de los resultados, la Colaboración BICEP2 (nombre del equipo de Kovac) se decidió a hacer público el resultado, con lo que les comió el mandado a sus competidores.

O se lo comerá. Falta que todo esto se compruebe. En asuntos de esta importancia no basta el resultado de un equipo de investigación, por sólido que parezca, para convencerse por completo. Los otros equipos que andaban en pos de los modos B de la radiación cósmica ahora tienen que ver si obtienen lo mismo que Kovac y sus colaboradores. Nadie está dando brincos y gritando "¡Gusanos! ¡Los hicimos morder el polvo de la derrota!" Pero si los otros equipos confirman el resultado (y la predicción de los entendidos es que lo harán) es premio Nobel casi seguro para Guth y Linde y para la Colaboración BICEP2. Veremos en octubre.