El secreto mejor guardado del universo
Vale, imagina esto: intentas escuchar un susurro en medio de un concierto de rock. Eso es básicamente a lo que se han enfrentado los astrónomos cuando han intentado estudiar uno de los períodos más fascinantes de la historia cósmica: los aproximadamente 150 millones de años posteriores al Big Bang, cuando el universo estaba completamente oscuro. Sin estrellas. Sin luz. Solo... oscuridad.
Durante mucho tiempo, esta era fue prácticamente invisible para nosotros. No podíamos verla porque, bueno, aún no había nada que emitiera luz. Pero aquí está el quid: todo ese gas hidrógeno flotando por entonces estaba en realidad «cantando» de una manera: una señal de radio tan increíblemente débil que detectarla se sentía como intentar escuchar a alguien respirar al otro lado del mundo.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge ha constrado algo genuinamente genial para poder escucharlo finalmente. Lo llaman CosmoCube, y tiene aproximadamente el tamaño de una pequeña maleta de mano. No sé vosotros, pero a mí me parece absolutamente increíble que podamos desvelar los secretos del universo temprano con algo que cabría en el compartimento de equipaje de mano de un avión.
¿Por qué ir a la Luna?
Aquí es donde la cosa se vuelve ingeniosa. Quizás os estéis preguntando: ¿por qué no apuntar simplemente un telescopio al cielo desde la Tierra? Tenemos muchos de esos.
Bueno, hay un problema; de hecho, varios. Primero, la ionosfera de nuestro propio planeta actúa como un escudo de radio gigante, bloqueando las frecuencias exactas que utiliza esta señal ancestral. Segundo, desde emisoras de radio FM hasta teléfonos móviles y satélites, todo emite tanto ruido de radio que cualquier señal de hace 13.500 millones de años queda completamente ahogada. Es como intentar escuchar el latido del corazón de un ratón mientras estás junto a un motor a reacción.
La solución: esconderse detrás de la Luna.
Cuando CosmoCube gira alrededor de la cara oculta de la Luna, todo el cuerpo lunar actúa como un bloqueador natural de radio, protegiendo a la pequeña nave espacial de las interferencias de la Tierra. Durante unos 40 minutos de cada órbita de dos horas, estará en el lugar más silencioso del sistema solar (bueno, aparte del espacio profundo, pero allí no puedes aparcar exactamente un satélite).
Escuchando la canción ancestral del hidrógeno
Entonces, ¿qué escucha exactamente CosmoCube? Los científicos la llaman la línea de 21 centímetros: una débil señal de radio emitida por átomos de hidrógeno neutro que existían durante esas «edades oscuras» cósmicas. Este es el período entre el resplandor posterior al Big Bang y algo llamado Amanecer Cósmico, cuando las primeras estrellas se encendieron finalmente.
Piensa en ello como escuchar un eco de antes de que existiera la música.
El instrumento detectará frecuencias de radio entre 10 y 50 MHz, frecuencias que son básicamente imposibles de estudiar desde la superficie de la Tierra. Al captar esta señal, los investigadores esperan comprender cómo el universo se transformó de un vacío oscuro y vacío en la rica trama de estrellas, galaxias y estructuras que vemos hoy.
Pero hay más. Los científicos también creen que estas observaciones podrían arrojar luz sobre la materia oscura, esa sustancia misteriosa que no podemos ver directamente pero que constituye aproximadamente el 27% del universo. Comprender cómo la materia oscura ayudó a reunir el hidrógeno en las primeras estrellas y galaxias... eso es bastante importante.
La ingeniería es absolutamente asombrosa
Lo que realmente me impresiona de esta misión es que la precisión requerida es casi incomprensible. La señal que CosmoCube busca es tan débil que incluso el propio equipo electrónico de la nave espacial podría crear interferencias que se asemejan a una señal cósmica. Es como intentar medir la altura de alguien mientras lleva zapatos de plataforma.
Para resolver esto, el equipo desarrolló algo llamado calibrador «Dicke switched». El sistema cambia constantemente entre observar el cielo y medir fuentes de referencia internas, lo que permite identificar y restar cualquier ruido generado por la propia nave espacial. Luego, en la Tierra, los investigadores utilizarán técnicas estadísticas bayesianas avanzadas para separar la señal cósmica real de todas las demás emisiones de radio flotantes, especialmente las que provienen de nuestra propia galaxia.
La antena en sí se desplegará una vez que CosmoCube alcance la órbit