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Cosmología
Test Para Validad la Teoría de las Cuerdas
Basado en la Absorción de Luz Por el Hidrógeno
Neutro
12 de Marzo de 2008.
 Ciertas
características espectrales de la luz antigua absorbida por los átomos
de hidrógeno neutro podrían servir para poner a prueba algunas
predicciones de la teoría de las cuerdas, según unos cosmólogos de la
Universidad de Illinois. Sin embargo, hacer las mediciones requeriría de
un conjunto gigantesco de radiotelescopios construidos en la Tierra, en
el espacio o en la Luna.
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La teoría de las cuerdas, cuyos elementos fundamentales son diminutos
filamentos unidimensionales denominados cuerdas, es la principal
competidora para una "teoría del todo". Tal teoría unificaría las cuatro
fuerzas fundamentales de la naturaleza (las nucleares fuerte y débil, el
electromagnetismo y la gravedad). Pero encontrar formas de probar la
teoría de las cuerdas ha resultado ser difícil.
"Las observaciones de las longitudes de onda muy desviadas hacia el rojo
de 21 centímetros, proporcionan una rara ventana de observación en la
que se puede probar la teoría de las cuerdas, precisar sus parámetros y
demostrar si tiene sentido o no adicionarle un tipo de inflación
denominada la inflación de branas", explica Benjamin Wandelt, profesor
de física y astronomía en la Universidad de Illinois.
Si la inflación de branas es incluida en la teoría de las cuerdas, ello
implica que debe haberse formado una red de cuerdas cósmicas. Wandelt y
Rishi Khatri han inventado un método para poner a prueba esta
predicción. El método se basa en buscar el impacto que esta red de
cuerdas cósmicas impondría en la densidad del hidrógeno neutro en el
universo.
Aproximadamente 400.000 años después del Big Bang, el universo consistía
en una especie de nube o cascarón de átomos de hidrógeno neutros (cada
uno compuesto por un solo protón orbitado por un solo electrón),
iluminado por lo que se conoció posteriormente como el fondo cósmico de
microondas.
Como los átomos de hidrógeno neutros absorben fácilmente la radiación
electromagnética de la longitud de onda de 21 centímetros, el fondo
cósmico de microondas debe ostentar una firma de las perturbaciones de
densidad en la cáscara de hidrógeno, firma que aún hoy debiera resultar
detectable.
Las cuerdas cósmicas deberían producir fluctuaciones características en
la densidad del gas a través del que se mueven, un rasgo que quedaría
registrado en la radiación de 21 centímetros.
Al igual que el fondo cósmico de microondas, la radiación cosmológica de
21 centímetros se ha estirado a medida que el universo se ha expandido.
Hoy, esta radiación "fósil" tiene una longitud de onda cercana a los 21
metros, lo que la ubica en la porción de ondas de radio de gran longitud
del espectro electromagnético.
Medir con precisión las perturbaciones en los espectros requeriría un
conjunto de radiotelescopios con un área colectiva de más de 1.000
kilómetros cuadrados. Tal conjunto podría construirse usando la
tecnología actual, pero sería muy caro.
Si un conjunto de tal tamaño fuera construido en el futuro, las
mediciones de las perturbaciones en la densidad de los átomos de
hidrógeno neutro también podrían revelar el valor de la tensión de las
cuerdas, un parámetro fundamental en esta teoría. Y ese valor permitiría
averiguar el nivel de energía en el cual la gravedad cuántica comienza a
hacerse importante.
Información adicional en:
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