Es el instrumento principal de un proyecto de colaboración de cosmología experimental llamado QUBIC, que pretende -con muy buena base científica y tecnológica- investigar sobre los primerísimos instantes del Universo.
Dicho telescopio fue construido en Francia y será instalado en la zona de Alto Chorrillos, Provincia de Salta, a 4.900 metros sobre el nivel del mar. En ese mismo sitio, estará el radiotelescopio argentino-brasileño LLAMA (Large Latin American Millimiter Array). La pandemia había atrasado el traslado de ese instrumento pero hace una semana, llegó al puerto de Buenos Aires y hace pocas horas, arribó en camión a Salta.
La Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (FCAG) de la UNLP tiene investigadores y doctorandos involucrados en QUBIC (Q-U Bolometric Interferometer for Cosmology). En la colaboración internacional interactúan universidades, organismos científicos y centros de investigación de Francia, Italia, Reino Unido, Estados Unidos y nuestro país. Las instituciones argentinas participantes son la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA); el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación; el CONICET y la provincia de Salta.
La Dra. en Astronomía Claudia Scóccola, Profesora de FCAG e investigadora independiente de CONICET, es la referente en Argentina del área de Análisis de Datos y Simulaciones en la colaboración QUBIC. También integra el editorial board y el grupo de trabajo de extensión y divulgación de la colaboración, y conduce un grupo en FCAG, donde QUBIC tiene protagonismo. Dialogamos con ella.
"El grupo en FCAG está formado por Martín Gamboa, estudiante del doctorado quien realiza su tesis de doctorado sobre QUBIC. En pocos meses se va a doctorar, y recientemente se sumó Belén Costanza, una estudiante de grado que hará su doctorado en QUBIC y otro posdoctorando, Nahuel Mirón Granese, quien completa el grupo".
Por la pandemia se retrasó no sólo la entrega del instrumento sino también, en su momento, la calibración del instrumento en el laboratorio APC de París pero llegamos literalmente "a buen puerto".
El tema científico que impulsa este proyecto es medir el modo B en la polarización del fondo cósmico de microondas (CMB por sus siglas en inglés). Es la radiación remanente de aquellos primeros instantes del Universo, y fue detectada en 1964.
Claudia Scóccola no disimula su emoción por el desarrollo de este proyecto. "Mi tema de tesis de licenciatura fue sobre los modos B de polarización cuando aún no se había medido la polarización en sí misma. Luego transité otros campos de la cosmología y volví a acercarme a la investigación sobre el fondo cósmico de radiación. En el 2016, cuando deciden instalar QUBIC en la Argentina, me propusieron hacerme cargo de la coordinación del grupo argentino de trabajo en simulaciones y análisis de datos. Le tengo cariño a este proyecto pero además, vale decir que ayudará a comprender uno de los temas más importantes de la cosmología actual".
La Dra. Scóccola explica, "a través de estos modos de polarización particulares se puede tener información de los primeros instantes del universo, que es el período de la inflación cuando el universo tenía una fracción pequeñísima de segundo (10-32 de segundo) y es la única manera de acceder a esa etapa del universo, una de las cuestiones más importantes de la cosmología actual".
"La medición del fondo cósmico de radiación data de 1964 y enseguida se lo relacionó con la radiación reliquia del universo primordial, esos fotones que se formaron en el Big Bang. En 1992, COBE, el primer satélite dedicado al fondo cósmico de radiación, logró medir su distribución espectral de energía, que es de cuerpo negro, y las anisotropías en la temperatura del fondo cósmico de radiación (que son reliquias de las semillas que dieron lugar a la formación de galaxias y otras estructuras). Esos fotones vienen de cuando el universo estaba muy caliente, en sus orígenes.
Luego vino el satélite WMAP que mide las anisotropías a escalas más pequeñas y aporta datos muchos más precisos. En el 2002 se empieza a medir por primera vez la polarización del fondo cósmico en un modo que se llama modo E. ¡En ese momento iniciaba mi tesis de licenciatura!
Son muchos los experimentos
que están tratando de medir el otro modo de polarización producido por las
llamadas ondas gravitacionales primordiales que se generaron en la época de
inflación del universo.
Esas ondas inducen ese modo B de polarización y todavía no se lo pudo medir
pero si la inflación es cierta, sabemos que tienen que estar y hay varios
experimentos tratando de medirlas".
Dicho modo B de polarización estaría relacionado con ondas gravitacionales primordiales, predichas por la Teoría inflacionaria, una modificación de la Teoría del Big Bang, que predice una expansión exponencial en los primeros instantes de vida del Universo.
QUBIC, agregó la Dra. Scóccola, no es el único proyecto que quiere medir los modos B primordiales en el fondo cósmico de radiación, incluso hay conjuntos de telescopios que lo van a tratar de medir en forma conjunta. "Lo diferente de QUBIC es la arquitectura del instrumento, la forma en que combina la característica de los interferómetros con las características de los bolómetros, en ese sentido QUBIC tiene esa infraestructura única. Entonces creemos que va a permitir separar mejor otras señales, como emisiones de la galaxia -que llamamos contaminantes- de la señal que estamos buscando".
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