Una nueva forma de analizar las observaciones del satélite Planck
Uno de los mayores logros de la física es el desarrollo de la cosmología de alta precisión o la ciencia del origen y la evolución del universo. Empleando el calor residual del Big Bang, denominado radiación del fondo cósmico de microondas (CMB), los cosmólogos han determinado parámetros cosmológicos tan importantes como la edad y el contenido energético del universo con una precisión porcentual. Un hito importante en la cosmología de alta precisión fue la conclusión con éxito de la misión Planck de la Agencia Espacial Europea, ESA, que se diseñó para buscar las firmas de las ondas de densidad generadas durante el Big Bang. En comparación con anteriores satélites, Planck contó con un mayor nivel de sensibilidad, hasta el punto de no verse limitado por el ruido instrumental. Aun así, esta elevada sensibilidad creó problemas nuevos, como la interferencia de la sistemática instrumental y la confusión derivada de las emisiones astrofísicas de la Vía Láctea. Dado que se prevé que las futuras misiones satelitales tengan una sensibilidad como mínimo diez veces superior a la de Planck, se necesitan nuevos métodos para superar estas dificultades. Para ayudar, el proyecto BeyondPlanck, financiado con fondos europeos, está desarrollando una forma totalmente nueva de analizar conjuntamente las observaciones de Planck. Tal y como explica el señor Hans Kristian Eriksen, coordinador del proyecto: «En lugar de analizar los conjuntos de datos cosmológicos, astrológicos e instrumentales de Planck de forma lineal, el proyecto BeyondPlanck adopta un enfoque iterativo. Hacerlo de este modo nos permite analizar las emisiones, las cuales pueden incorporarse después al proceso de calibración para obtener estimaciones más precisas de las emisiones, que a su vez da lugar a una calibración más adecuada, etc.». Velocidad de récord Aunque el proyecto todavía está en curso y la investigación es flexible, ya se han logrado varios resultados relevantes. Uno de los resultados más impresionantes hasta ahora es la creación de una única muestra del mapa de Planck de 30 GHz en tan solo noventa segundos, que incluye calibración, estimación de ruido y cartografía. «Esta velocidad supera a la de otros pasos que se están preparando, que incluyen la creación de modelos de emisiones», afirma Eriksen. «Por lo tanto, nuestro trabajo ha demostrado que es realmente posible llevar a cabo el tipo de análisis iterativo de muestras que postulamos al inicio del proyecto». Métodos para el futuro Con la infraestructura necesaria y el código ya casi acabado, los investigadores centran su atención en cosechar resultados científicos mediante un método totalmente novedoso para llevar a cabo análisis de extremo a extremo de las observaciones de CMB. Aunque el objetivo principal del proyecto es utilizar este nuevo método para obtener resultados mejores del satélite Planck, los investigadores confían en que también se podrá aplicar a futuros experimentos. Incluso puede que desempeñe un papel importante en la futura detección de ondas gravitatorias del Big Bang. Y Eriksen añade: «Creo que nuestro método redefinirá el campo en la próxima década y facilitará unos resultados mucho más sólidos de una amplia variedad de experimentos. Y lo que es más importante: al permitir analizar conjuntamente distintos experimentos, nuestros aparatos facilitarán que los investigadores aprovechen sinergias entre distintos experimentos sin discontinuidades».
Palabras clave
BeyondPlanck, misión Planck, Agencia Espacial Europea (ESA), Big Bang, cosmología, radiación cósmica de fondo de microondas (CMB)