Quijote, proyecto fundamental para detectar radiación del origen del Universo

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CIENCIA ASTRONOMÍA

Efefuturo.- El proyecto Quijote es uno de los pocos en el mundo dedicado a la búsqueda de las ondas gravitatorias que se originaron tras el Big Bang, y es único para medir de forma precisa la llamada “radiación sincrotrón”, originada en la Vía Láctea.

Rubén Darío García León Santa Cruz de Tenerife Miércoles 12.10.2016

El investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Ricardo Génova-Santos ha explicado a Efe que si bien la existencia de las ondas gravitatorias, que son eventos asociados a los fenómenos más energéticos que se producen en el Universo, se ha demostrado por medio del proyecto LIGO, en este caso la onda detectada se originó tras la fusión de dos agujeros negros hace unos 1.100 millones de años.

En busca de ondas tras el Bing Bang

Sin embargo, con Quijote se busca las ondas gravitatorias que se produjeron una trillonésima de una trillonésima de segundo después del Big Bang que originó un Universo, que en la actualidad tiene en torno a los 13.700 millones de años.

Las ondas que busca Quijote se habrían propagado hasta unos 400.000 años después del Big Bang, cuando produjeron una huella en la polarización del fondo cósmico de microondas.

Si se detectara esa huella en la polarización del fondo cósmico de microondas se tendría una evidencia indirecta de que se produjeron las ondas gravitatorias debido a un fenómeno conocido como teoría de la inflación, que habría sido un proceso con una escala de energía del orden de diez mil billones de gigaelectrón-voltios.

Por comparación, los procesos físicos más energéticos que se pueden estudiar en la Tierra, en aceleradores de partículas como el LHC del CERN, tienen energías del orden de los diez mil gigalecrón-voltios, esto es un billón de veces inferior.

La capacidad de Quijote

Ricardo Génova-Santos indicó que en la búsqueda de esa señal indirecta de la existencia de ondas gravitatorias en el Universo temprano observando la polarización del fondo cósmico de microondas, Quijote es único porque ningún otro proyecto tiene capacidad para caracterizar de manera precisa la emisión de energía de la Vía Láctea de tipo sincrotrón, y de esta manera separarla de la que procede del origen del Universo.

Esta radiación de tipo sincrotrón está producida por electrones acelerados en el campo magnético de la Vía Láctea hasta velocidades próximas a la de la luz y se emite en el mismo rango de frecuencia en el que se manifiesta el fondo cósmico de microondas, de forma que lo “contamina” y es preciso hacer una “limpieza para separarlas”.

Para hacer esa tarea es preciso tener observaciones en distintos canales de frecuencia, porque la dependencia espectral de la señal cosmológica y de la Vía Láctea son diferentes.

Estudio de la energía

Ricardo Génova-Santos explicó que en la Vía Láctea hay otra forma de emisión de energía, la generada en granos de polvo del medio interestelar, que se calientan al absorber radiación procedente de estrellas cercanas, y como consecuencia emiten una radiación térmica.

Esta radiación también contamina el fondo cósmico de microondas, pero en un rango de frecuencia diferente al de Quijote.

Quijote trabaja en un rango de frecuencia de entre 10 y 40 gigahercios, que son longitudes de onda del orden de un centímetro, y la emisión de polvo térmico se manifiesta a frecuencia más alta, por encima de cien gigahercios, lo cual corresponde a longitudes de onda del orden de los milímetros.

Otro “contaminante” es la emisión anómala de microondas, que se manifiesta en frecuencias intermedias a las anteriores, y si bien hay pistas de cuál es el mecanismo físico que la produce no se conoce su nivel de polarización.

Pero lo que se ha conseguido gracias a los datos de Quijote, en un artículo recientemente publicado, es saber que la emisión anómala de microondas tiene un nivel de polarización menor de 0,22 por ciento, mientras que la sincrotrón y la de polvo térmico están polarizadas entre el 10 y el 15 por ciento.

Sobre Quijote

Quijote, del inglés Q-U-I Joint Tenerife Experiment, está en marcha desde 2012 en el Observatorio del Teide, mediante dos telescopios equipados con detectores que usan mecanismos de modulación de la luz de microondas y que funcionan a temperaturas del orden de menos 250 grados centígrados.

Este proyecto es una colaboración del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Instituto de Física de Cantabria, el Departamento de Ingeniería de Comunicaciones (Santander), el Observatorio Jodrell Bank (Manchester, Reino Unido), el Cavendish Laboratory (Cambridge, Reino Unido) y la compañía española IDOM.

Fuente: EFE Noticias – Futuro