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Un nuevo análisis de datos del futuro telescopio Euclid permitirá asomarse a los primeros instantes tras el Big Bang.
Abstract
La no gaussianidad primordial es la desviación de la distribución de las perturbaciones primordiales respecto a una distribución normal, que contiene información sobre la física de la inflación. En este trabajo se ha probado un método de análisis conjunto del espectro de potencia y el biespectro (correlaciones de dos y tres puntos) de galaxias para los futuros datos del cartografiado Euclid. Usando simulaciones con distintas condiciones iniciales, los científicos demostraron que añadir el biespectro mejora las restricciones sobre el parámetro f_NL (amplitud de la no gaussianidad) entre un 29 y un 46% en comparación con el espectro de potencia solo, y el análisis conjunto proporciona una ganancia adicional de entre un 8 y un 13%. La componente cuadrupolar del biespectro desempeña un papel clave. Es como la visión estereoscópica: dos "ojos" (dos tipos de correlaciones) ven profundidades que uno solo no puede percibir.
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El universo nació en el Big Bang y de inmediato experimentó una expansión ultrarrápida llamada inflación. Las vibraciones cuánticas quedaron impresas en el tejido del espacio, como las ondas en el agua al lanzar una piedra. Estas ondas se convirtieron en las semillas de las galaxias. Normalmente las ondas son aleatorias, pero si la inflación fue compleja, las crestas son un poco más altas en algunos puntos y la forma no es un círculo perfecto. Detectar ese sesgo es como leer la historia de los primeros instantes.
El telescopio europeo Euclid podrá comprobarlo. En un modelo, los científicos combinaron dos enfoques: uno mide la altura general de las ondas y el otro capta patrones triangulares entre crestas vecinas. Juntos reducen el ruido y duplican la precisión. La señal más nítida la proporcionan galaxias lejanas con la mitad de la edad del universo. Para no equivocarse, los datos de las galaxias se correlacionaron con un mapa de materia oscura, el andamio invisible del cosmos. Así se podrá distinguir si la inflación fue simple o multifactorial, casi como descifrar si una sola piedra provocó las ondas o fueron varias.
🎯 Si las ondas cósmicas fueran perfectamente simétricas, el universo habría permanecido monótono, como el ruido blanco de los auriculares, y nunca se habrían formado estructuras complejas.
🎬 En «Contacto» de Carl Sagan, un mensaje se oculta en el zumbido del fondo cósmico de microondas. Los astrofísicos que trabajan con Euclid también buscan una señal oculta en las ondas cósmicas, pero su autor no es una inteligencia extraterrestre, sino las leyes cuánticas del universo primitivo.
