BICEP2 obtiene la primera prueba directa de la inflación cósmica

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BICEP2, en el Polo Sur, un experimento diseñado para observar en el fondo cósmico de microondas las señales de la ondas gravitacionales producidas por la inflación, ha observado por primera vez un modo-B primordial. La señal observada a 3 sigmas implica que el parámetro inflacionario r > 0 con 7 sigmas; en concreto, r=0,20 ± 0,07. Este parámetro teórico mide el cociente entre los modos tensoriales y escalares en la polarización del fondo cósmico de microondas (CMB). El nuevo resultado es la primera prueba directa de la inflación cósmica. Cuando el telescopio espacial Planck confirme este resultado en junio, se colocará la alfombra roja para un premio Nobel a la inflación cósmica. El artículo técnico es BICEP2 Collab., “BICEP2 I: Detection of B-mode polarization at degree angular scales,” arXiv:0934323 [astro-ph.CO] (PDF en la web de BICEP2).


BICEP2 ha observado tanto modos-E como modos-B en los mapas de polarización del CMB con multipolos entre 50 < ℓ < 120. El modo-B observado tiene una relación señal/ruido bastante alta (s/n > 2 para el modo ℓ ≈ 70). El CMB está polarizado con una amplitud muy pequeña (unos pocos μK). La polarización está dominada por los modos-E cuyo espectro tiene un pico en la escala angular de 0,2 grados, es decir, mutipolos ℓ ≈ 1000. Fueron detectados por primera vez en 2002. En los modos-E se observan un tipo de modos-B debido a los efectos de lente gravitatoria cuya es 100 veces menor pero que también se observan a ℓ ≈ 1000 (fueron detectados el año pasado por SPT y por POLARBEAR). Los modos-B de origen primordial se deben al efecto de las ondas gravitacionales producidas durante la inflación y se encuentran alrededor de ℓ ≈ 80.

BICEP2 ha observado por primera vez un modo-B primordial, la primera observación directa de la inflación cósmica. Gracias a ello se ha adelantado a los telescopios terrestres ABS, ACTpol y CLASS, a los globos sonda EBEX, SPIDER y PIPER, y al telescopio espacial Planck de la ESA. Sin lugar a dudas, en los próximos meses, todos estos experimentos confirmarán los resultados de BICEP2 (confirmar algo es más fácil que observarlo por primera vez porque se va “a tiro fijo”).


BICEP1 tomó datos entre 2006-2008 y su sucesor BICEP2 ha tomado datos entre 2010 y 2012. BICEP2 estudia el CMB a una frecuencia de 150 GHz (el telescopio Planck lo estudia a 9 frecuencias, incluyendo 100, 143 y 217 GHz). La región de cielo observada por BICEP2, centrada en una ascensión recta de 0h y una declinación −57,5º; esta región es pequeña, declinaciones entre −55º y −60º, y ha sido muestreada a 21 declinaciones.


El espectro de modos-B observado muestra una señal exactamente donde el modelo ΛCDM predice que debe ser observada. El análisis detallado de la señal observada descarta que la fuente sea un error sistemático (instrumental) o el ruido debido a fuentes galácticas (polvo). Sin embargo, el valor observado para el parámetro es mucho más alto de lo esperado. Debido a ello, se puede afirmar que el modo-B observado a 5,2 sigmas implica una prueba de la inflación cósmica sólo a unas 2 sigmas. Por lo que lo importante con este nuevo descubrimiento es que anticipa que el año 2014 será el año de los modos-B.


Algo importante que hay que tener en cuenta es que para estimar los parámetros cosmológicos a partir de los datos de BICEP2 hay que combinarlos con los obtenidos por Planck, WMAP (su mapa de polarización pues el de Planck no está publicado) y highL (es decir, ACT y SPT que tienen mayor resolución angular que Planck). BICEP2 se ha adelantado a Planck, que publicará sus datos de polarización en junio, pero no habrá confirmación definitiva hasta entonces. Planck combinado con highL redescubrirá los modos B primordiales con toda seguridad, logrará un error mucho más bajo que BICEP2 y una mayor confianza estadística en la inflación cósmica.

http://francis.naukas.com/2014/03/17/bi ... n-cosmica/

Primera observación directa de la polarización en los modos B del fondo de microondas, lo cual implica la existencia de las esquivas ondas gravitacionales y confirma la teoría de la inflación cósmica. Falta todavía verificar los datos con el telescopio Planck, pero parece que tenemos el próximo premio nobel de física.
Increíble, pensaba que no viviría para ver esto. Tal vez gracias a este hallazgo sea más fácil descubrir la partícula asociada a la gravedad, lo cual si me parece ciencia ficción.

Para los que no sepan de qué va esto, este hallazgo podría hacer que campos de estudio que se saben incorrectos en planteamiento pero válidos en resultados, como la física cuántica o la teoría M, puedan avanzar para conseguir la ansiada teoría del todo.
¿Hay una versión traducida para tontos? No consigo entender nada
Desde luego esos dos bíceps demuestran que el universo se expande inflacioanriamente.

http://www.abc.es/sociedad/20140311/abc ... 11100.html

Hecho el chiste, implicaciones prácticas de el modelo? Big Rip?
Gurlukovich escribió:Desde luego esos dos bíceps demuestran que el universo se expande inflacioanriamente.

http://www.abc.es/sociedad/20140311/abc ... 11100.html

Hecho el chiste, implicaciones prácticas de el modelo? Big Rip?

No, la inflación habla del inicio del universo, no de su final.

¿Hay una versión traducida para tontos? No consigo entender nada

Versión hiperresumida y seguramente con graves errores conceptuales:
El universo, tras su aparición con el Big Bang según la teoría de la inflación sufrió una expansión acelerada enorme (mayor a la velocidad de la luz) que posteriormente se frenó hasta llegar a la velocidad de expansión actual.

Residuo del Big Bang quedó lo que llamamos el fondo cósmico de microondas, que se originó unos 350000-400000 años después del Big Bang. Antes el universo estaba tan caliente que los fotones no podían avanzar mucho sin volver a ser absorbidos y vueltos a emitir, por lo que se considera que el universo era opaco, por eso observamos lo que ocurrió 400000 años después del Big Bang y no podemos retroceder más mirando el fondo de microondas.

Pues bien, la teoría de la inflación predecía que la inflación debía haber provocado ondas gravitacionales, que se observarían como una polarización en el fondo cósmico de microondas. Hay dos modos de polarización, los modos E (que se observaron ya hace años) y los modos B. Estos últimos son más interesantes porque se deben a las ondas gravitacionales provocadas por la inflación, los E se deben a lentes gravitacionales locales. Hasta ahora no existía prueba alguna de las ondas gravitacionales o la polarización (aunque sí indicios), ahora se ha descubierto, lo cual confirma la teoría.

No esperéis cambios enormes, las teorías inflacionarias (porque hay varias) ya se daban por buenas porque eran las únicas que explicaban las características de nuestro universo (homogéneo, plano e isótropo), es parecido al bosón de Higgs, es una confirmación, no supone nueva física. Lo bueno es que se pueden descartar las teorías no inflacionarias y dentro de las inflacionarias se podrá ver cual cuadra más con los datos obtenidos.

Sobre las GUT, esto no tiene por qué significar un paso adelante, como mucho podría dar indicios de una nueva partícula que contemplan algunas teorías, el inflatón. Aunque otras consideran que el inflatón y el gravitón son la misma partícula, por lo que tampoco digo que no.
me acaba de explotar el cerebro
luiso80 escribió:me acaba de explotar el cerebro



Si se confirman las observaciones, es una prueba a favor de que el universo en sus primeros momentos se expandió de una forma súbita, mucho más rápida que su expansión actual.
aunque me apasiona el tema soy de letras, como quien dice
que implicaría descubrir una particula como el gravitón, si es que existe? y porqué no se ha descubierto hasta ahora?
y otra pregunta, si el universo se expandió a una velocidad superior a la de la luz es que se puede superar esta velocidad? podriamos llegar a hacerlo en un futuro lejano? eso descartaría la hipótesis de que los aliens no nos puedan visitar porque vengan de muy lejos, por ejemplo, poniendonos en plan friki
Alcaudon2011 escribió:que implicaría descubrir una particula como el gravitón, si es que existe? y porqué no se ha descubierto hasta ahora?


Esta noticia no tiene nada que ver con el gravitón.

Si se descubriese el gravitón se descubriría la partícula mensajera de la única fuerza de la que no se ha detectado partícula mensajera.

El electromagnetismo tiene al fotón como partícula mensajera. La interacción débil tiene a los bosones W y Z. La interacción fuerte a los gluones. Son fuerzas descritas por teorías cuánticas o de campos.

La gravitación aún está descrita por la Relatividad General que no habla en absoluto del gravitón. Si se descubriese el gravitón se podría avanzar mucho en la creación un modelo cuántico para la gravedad.

La teoría M (de cuerdas y branas) predice la existencia del gravitón.

Alcaudon2011 escribió: y otra pregunta, si el universo se expandió a una velocidad superior a la de la luz es que se puede superar esta velocidad? podriamos llegar a hacerlo en un futuro lejano? eso descartaría la hipótesis de que los aliens no nos puedan visitar porque vengan de muy lejos, por ejemplo, poniendonos en plan friki


Es expansión del universo, no es materia. La materia en este universo no puede viajar más rápido que la luz.
¿Como encajaría el gravitón en la relatividad?
josemurcia escribió:¿Como encajaría el gravitón en la relatividad?


No es mi tema, pero voy a intentarlo.

La Relatividad General relaciona el campo gravitatorio con curvatura del espacio tiempo mientras que el gravitón consiste en cuantizar el campo gravitatorio.

Cuantizar el campo gravitatorio implicaría una afrenta a la visión continua del campo que presenta la Relatividad General. Además, en la Relatividad General la materia se atrae por el mero hecho de ser materia (por curvar el espacio tiempo) no necesitando intercambiar una partícula mensajera para dicha atracción, mientras que el descubrimiento del gravitón implicaría que la materia sí intercambia partículas mensajeras (gravitones).

De hecho, creo que cuando intentas cuantizar la Relatividad General obtienes que no es renormalizable y eso tiende a infinito. Creo que el conflicto está a altas energías, no estoy seguro.

Sí, es a altas energías. En este pdf se recupera la expresión de toda la vida para el potencial gravitatorio cuando uno considera energías bajas:
http://arxiv.org/pdf/gr-qc/9512024v1.pdf
Por eso lo decía, la relatividad no necesita el gravitón para nada, y la curvatura del espacio tiempo por la materia está mas que probada.
josemurcia escribió:Por eso lo decía, la relatividad no necesita el gravitón para nada, y la curvatura del espacio tiempo por la materia está mas que probada.

Ya, pero si quieres una teoría de la unificación tendrá que ser más general que la cuántica y la relatividad y es más probable que la cuántica absorba a la relatividad (es más general y explica más cosas) que viceversa, por eso la mayoría de modelos GUT incluyen el gravitón y cuantifican la gravedad.

El problema está en las altas energías como ya han dicho, donde se vuelve no renormalizable y por lo tanto es imposible hacer predicción alguna.
Realmente sorprendente
anotherfish escribió:Realmente sorprendente

Tu firma con John Arbuckle viene que ni pintada para describir lo que la mayoría pensamos al leer cosas de estas y no entender un carajo XD
Una explicación mucho mejor que la que yo pude dar:
http://cuentos-cuanticos.com/2014/03/18 ... ca-bicep2/
La verdad es que aunque no entienda la mitad, es un descubrimiento brutal.

El vídeo donde le confirman a Andrei Dmitriyevich Linde que su teoría era correcta es una de esas cosas que emocionan.
http://youtu.be/ZlfIVEy_YOA
Kenny_666 escribió:La verdad es que aunque no entienda la mitad, es un descubrimiento brutal.

El vídeo donde le confirman a Andrei Dmitriyevich Linde que su teoría era correcta es una de esas cosas que emocionan.
http://youtu.be/ZlfIVEy_YOA


Para que digan que la ciencia es fría y sin sentimiento... Como su mujer se abalanza sobre él, y como Andrei se le queda mirando pasmado... [oki]
Qué teorías locas descarta este hallazgo?
Microfil escribió:Qué teorías locas descarta este hallazgo?


A parte de confirmar la inflación, según he leído modelos rebuscados para explicar la inflación.

De hecho, creo haber leído que confirmaría los modelos que se apoyan en el inflatón, que sería el campo escalar responsable de la inflación en el universo temprano.

Cuando se detiene la inflación o expansión exponencial de nuestro universo la energía que "se usaba" para dicha expansión "se invierte" en crear materia y campos cuánticos.

Y estoy leyendo en muchos sitios (y Andrei Linde lo dice más o menos también en el vídeo de arriba) que es un avance también para la cuantización de la gravedad. El estudio de estos datos podría servir de guía a quienes trabajan en gravedad cuántica.
aplicaciones posibles del aprendizaje y manejo de la gravedad cuántica?

es decir habran cosas que puedan flotar como en las peliculas futuristas?
rampopo escribió:aplicaciones posibles del aprendizaje y manejo de la gravedad cuántica?


Ninguna, lo siento.

Esto solo es que un aparato ha captado una señal característica de la inflación en el CMB (Fondo Cósmico de Microondas). Además, se está esperando a la confirmación de los datos obtenidos por Planck que es otro aparato que también se dedica a estudiar el CMB.

Aunque bueno, depende de lo que entiendas por manejo XD.

Los teóricos de la gravedad cuántica supongo que se estarán frotando las manos.
vaya...

bueno me alegro por esos genios.
Y se pueden crear burbujitas inflacionarias, pincharlas y sacar energía? O destruir el universo en el proceso? Crear monos con tres culos? XD
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