Rayos del pasado lejano
En la provincia de Salta, a 5.000 metros de altura, se inauguró el telescopio Qubic, que buscará pruebas sobre los primeros instantes del cosmos. Se trata de un instrumento con características únicas en el mundo y realizado a partir de una colaboración entre seis países, entre los que está la Argentina.
Una característica relevante del Qubic es que es capaz de medir la variación de temperatura que generan las radiaciones que detecta, por lo que su interior debe refrigerarse casi hasta el cero absoluto: necesita estar a 0,3 grados kelvin o unos 270 grados celsius bajo cero. Se trata de un telescopio de un metro veinte de altura, un diámetro de ochenta centímetros y un peso de 800 kilos, que hoy tiene 256 sensores, pero en un futuro tendrá cerca de mil, y que tiene varios contenedores interiores, uno dentro del otro, para poder ir bajando la temperatura interior. Fue construido en Francia y ensamblado en la Argentina por especialistas de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).
El Qubic es fruto de una colaboración entre seis países: Estados Unidos, Francia, Irlanda, Italia, Reino Unido y la Argentina. El lugar elegido para su emplazamiento, cercano a San Antonio de los Cobres, en Salta –en el mismo predio donde se encuentra el telescopio argentino-brasileño LLAMA–, cuenta con un entorno de aire muy limpio, sin polvo y de muy baja humedad, lo que ayuda a evitar interferencias.
El proyecto astronómico buscará detectar la polarización de microondas de fondo cósmico en busca del modo B de polarización, un tipo de orden de las microondas que se habría producido después del Big Bang. “Lo que estamos buscando es si existe una particular característica del campo eléctrico que se denomina polarización. Hay un par de modos posibles de polarización y uno ellos estaría relacionado con la época que llamamos inflacionaria, cuando el universo se expandió a una velocidad exponencial, que sería la responsable de algunas características actuales del universo. El tema es que la inflación es una teoría que ha predicho cosas, algunas que fueron demostradas y otras no. Una de esas predicciones es la aparición de ondas gravitacionales primordiales, que son las que estamos buscando. Si las hubo, polarizó el campo eléctrico de una manera particular y es lo que queremos observar. Es una tarea muy complicada, que lleva mucho tiempo y requiere instrumentos bastante particulares como el Qubic”, le dijo a TSS Beatriz García, vicepresidenta del Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas (ITeDA), la institución argentina que forma parte del proyecto y está conformada por la CNEA, el CONICET y la UNSAM.
El telescopio deberá ser capaz de registrar eventos de hasta unos 13.800 millones de años para poder probar la teoría del Big Bang y demostrar que hubo un momento en el que la materia y la energía estaban acopladas, y los fotones no podían viajar libremente. Esto todavía no se pudo demostrar empíricamente por la complejidad de medir la presencia de esta polarización con la precisión necesaria.
Para realizar estas mediciones, se utiliza un bolómetro –instrumento que mide radiación electromagnética– que, cuando capta la radiación de microondas de fondo cósmico, aumenta un poco su temperatura y esto puede ser medido de forma electrónica para así identificar estas microondas. Esta variación de temperatura es tan sutil que, por eso, es necesario que el sistema se encuentre tan cercano al cero absoluto. También se utiliza un interferómetro que separa las diferentes frecuencias del haz de luz para conocer las diferentes longitudes de onda que la conforman.
En 2014, hubo una detección de este modo B que fue muy festejado por la comunidad internacional, pero, más tarde, se descubrió que esta polarización no era propia de las microondas de fondo cósmico, sino que habían sido polarizadas por polvo galáctico que había interferido con las mediciones. Este tipo de errores no deberían producirse en este telescopio gracias al interferómetro.
“Este telescopio se maneja de manera automática, hubo que instalar grupos electrógenos y de comunicaciones. Hay todo un sistema especial para el enfriado y hay que hacer vacío en el instrumento, por eso, hay bombas y demás. Es un instrumento complejo en un lugar muy alejado y hubo que desarrollar todo. El haz de luz llega al interior y es dividido en varios haces que inciden en el plano focal. La interferometría permite mayor precisión en la medición, lo que lo hace un instrumento bastante único en el mundo porque combina técnicas que otros que buscan lo mismo no tienen”, dijo García. En el mundo, hay unos 17 proyectos que buscan detectar este modo de polarización, en una suerte de carrera científica para ver qué grupo de investigación es el primero en lograr un resultado.
El ITeDA, que también forma parte del observatorio internacional Pierre Auger en Malargüe, Mendoza, donde se capturan y analizan rayos cósmicos de ultra alta energía, fue un factor de peso para que la comunidad internacional decidiera instalar el Qubic en la Argentina en un proyecto que demandó 15 años de desarrollo.
*Por Matías Alonso para Agencia TSS / Imagen de portada: MINCyT.
