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Polarización de la Radiación Cósmica de Fondo


 

Un grupo de investigadores de la Universidad de Chicago observaron en el año 2002 por primera vez la señal de la polarización de la RCF usando el instrumento DASI (Interferómetro de Escalas Angulares de Grados, del ingles Degree Angular Scale Interferometer). Este aparato es como un radio telescopio con antenas que reciben las microondas emitidas apenas 400 mil años después del comienzo del universo con el Big Bang.

DASI
Interferómetro DASI
(foto: Erik Leitch, grupo DASI)

La mayoría de la luz con la que tenemos contacto no es luz no polarizada, lo cual significa que la multitud de ondas que nos llegan de una fuente tienen un plano de vibración que es distinto en forma aleatoria para cada onda. Luz como esta se puede polarizar simplemente alineando el plano de oscilación de todas las ondas. La luz se polariza cuando se refleja de ciertas superficies o cuando es dispersada por un medio.

En el caso de la RCF, cuando la radiación comienza a separarse de la materia (apenas 400 mil años después del big bang), la radiación queda polarizada con patrones de polarización que reflejan la distribución de la materia. Este tipo de polarización se produce siempre que una onda electromagnética es dispersada por un electrón libre (se llama dispersión de Thompson) y es justamente lo que ocurre a la radiación en el universo en sus primeros momentos. Midiendo la polarización los astrónomos pueden conocer la manera como se movía la materia en ese entonces.

MAPA DASI
La RCF observada por DASI incluyendo variaciones en la intensidad (regiones más calientes en amarillo y más frias en rojo) con respecto al promedio y polarización de la señal (rayas negras superpuestas). La longitud de las lineas indican la intensidad de la polarización y la orientación indica la dirección de polarización. El circulo blanco es de dimensiones comparables a la resolución angular del aparato.
(Imagen: grupo DASI)

Según la teoría, entonces la RCF debe se polarizada. Esta polarización fue lo que detectaron los investigadores del grupo DASI. La señal de polarización es 10 veces más débil que la señal de anisotropía (también detectada por DASI) por lo cual los científicos del grupo DASI tuvieron que hacer observaciones continuas por 200 días. Estas observaciones se realizaron desde el polo sur donde las condiciones atmosféricas son propicias por su bajo nivel de interferencias.

 
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