Imagen del fondo cósmico de microondas que muestra variaciones de densidad.
Crédito: ACT Collaboration; ESA/Planck Collaboration.
El ACT capturó la luz emitida aproximadamente 380.000 años después del Big Bang, una época en la que las primeras estructuras cósmicas comenzaban a formarse. Según Suzanne Staggs, directora del consorcio, esta observación permite ver los inicios de las estrellas y galaxias. La polarización de la luz, medida con una precisión sin precedentes, distingue estos resultados de los de Planck.
Los datos del ACT iluminan la formación de las primeras galaxias, ofreciendo una instantánea del Universo en su más temprana juventud. Mark Devlin explica que estas mediciones requirieron cinco años de observación con detectores ultrasensibles. Las fluctuaciones de temperatura y polarización revelan los movimientos de la materia en esa época.
La polarización de la luz del fondo cósmico de microondas es clave para comprender el Universo joven. Sigurd Naess destaca que el ACT tiene una resolución cinco veces superior a la de Planck. Estas observaciones permiten ver no solo dónde estaban los gases, sino también cómo se movían bajo el efecto de la gravedad.
Los resultados del ACT también contribuyen a afinar nuestro conocimiento del Universo actual. Erminia Calabrese menciona que el Universo observable se extiende por casi 50 mil millones de años luz. La materia oscura y la energía oscura dominan ampliamente la masa total, siendo la materia visible solo una fracción mínima.
Representación del período del Universo capturado por el ACT.
Crédito: Lucy Reading Ikkanda, Simons Foundation.
La edad del Universo se estima ahora en 13.800 millones de años con mayor precisión. Estos avances preparan el terreno para el futuro observatorio Simons, que continuará el estudio del fondo cósmico de microondas. Jo Dunkley ve en estos datos una oportunidad única para rastrear la evolución cósmica.
¿Qué es el fondo cósmico de microondas?
El fondo cósmico de microondas (CMB) es la luz más antigua del Universo, emitida aproximadamente 380.000 años después del Big Bang. Se trata de una radiación de microondas que llena uniformemente el espacio, testigo de la época en que el Universo se volvió transparente.
Antes de este período, el Universo era demasiado caliente y denso para que la luz pudiera propagarse libremente. El CMB marca, por tanto, el momento en que los fotones pudieron comenzar a viajar sin obstáculos, ofreciendo una imagen del Universo en sus inicios.
Las mínimas variaciones de temperatura en el CMB reflejan las fluctuaciones de densidad de la materia en el Universo joven. Estas fluctuaciones son las semillas de las futuras estructuras cósmicas, como las galaxias y los cúmulos de galaxias.
El estudio del CMB permite a los cosmólogos probar teorías sobre el origen y evolución del Universo. Los datos recientes del ACT aportan detalles sin precedentes sobre estas primeras fases cósmicas.
¿Cómo revela la polarización de la luz la historia del Universo?
La polarización de la luz del CMB ocurre cuando esta interactúa con estructuras de densidad en el Universo joven. Esta interacción modifica la dirección de vibración de las ondas luminosas, revelando información sobre dichas estructuras.
Al medir esta polarización, los científicos pueden reconstruir los movimientos de la materia en el Universo primitivo. Esto permite comprender cómo la gravedad influyó en la formación de las primeras galaxias.
El ACT capturó estas señales de polarización con una resolución inédita, superando ampliamente las capacidades de instrumentos anteriores como Planck. Estas observaciones abren una nueva ventana a los procesos físicos en acción en el Universo joven.
La comprensión de estos mecanismos es crucial para desentrañar los misterios de la materia oscura y la energía oscura, que dominan la composición del Universo.