💥 ¿Y si la primera luz del Universo hubiera "girado" varias veces antes de llegar a nosotros?
Esta luz posee una propiedad llamada polarización, que se puede comparar con una orientación. En teoría, esta orientación podría girar ligeramente durante su viaje a través del Universo. Este fenómeno recibe el nombre de birrefringencia cósmica.
Esquema que ilustra la ambigüedad de las rotaciones de la polarización.
Crédito: Naokawa, Namikawa, higgstan.com
¿Por qué es importante esta rotación? Porque podría estar causada por partículas aún desconocidas, vinculadas por ejemplo a la materia oscura. Detectar claramente esta rotación sería, por tanto, un indicio valioso sobre la composición del Universo.
Pero medir esta rotación es extremadamente delicado. Hasta ahora, los científicos se enfrentaban a una ambigüedad. Es como mirar un reloj sin saber cuántas vueltas completas han dado ya las manecillas. Se ve la posición final, pero no el número total de rotaciones.
Las antiguas mediciones sugerían una pequeña rotación de aproximadamente 0,3 grados. Sin embargo, no permitían excluir que la luz hubiera girado en realidad varias veces completamente antes de llegar hasta nosotros. Esto introducía una gran incertidumbre.
Para resolver este problema, los investigadores estudiaron en detalle una señal particular llamada "EB". Esta señal contiene información fina sobre la polarización de la luz. Analizándola con más precisión, lograron despejar esta ambigüedad. Ahora pueden determinar no solo el ángulo final de rotación, sino también el número de rotaciones completas realizadas.
Esta mejora no concierne únicamente a la birrefringencia. También modifica la interpretación de otras señales cosmológicas, como la correlación "EE". Esta está ligada a etapas importantes de la historia del Universo, en particular al período en que las primeras estrellas transformaron la materia circundante.
Al refinar estas mediciones, los científicos obtienen una imagen más precisa de estas grandes fases de la evolución cósmica. Esto permite comprender mejor cómo el Universo pasó de un estado simple a la estructura compleja que observamos hoy.
Los futuros instrumentos, como el Simons Observatory o el satélite LiteBIRD, deberían aprovechar plenamente este método. Podrán medir la polarización con una precisión aún sin precedentes.
En paralelo, otros trabajos buscan corregir los errores relacionados con los instrumentos mismos, utilizando objetos celestes como referencias. Todo esto podría abrir una ventana a aspectos aún desconocidos de la física, como la naturaleza de la materia oscura o de la energía oscura.