Un total de 20 personas asistieron a la presentación del proyecto europeo, que tuvo lugar en el IFCA. / IFCA Comunicación
Un equipo de 20 personas se reúne en Santander para construir los cimientos de este proyecto que aborda uno de los principales retos de la cosmología actual
6 de febrero de 2024
Este lunes, 5 de febrero, se han reunido en el Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Cantabria (UC), un equipo investigador formado por 20 personas que trabajarán en el proyecto europeo RadioForegrounds+ en los próximos años.
Belén Barreiro (IFCA-CSIC) es investigadora en el Grupo de Cosmología Observacional e Instrumentación del IFCA y coordinadora del proyecto, a la que le acompañan en esta reunión inicial los representantes de las otras 5 instituciones participantes en el proyecto: Gisèle van Bunnen, (Coach Agencia Ejecutiva del área Digital y Salud de la Comisión Europea), J.A. Rubiño-Martín (Instituto de Astrofísica de Canarias - IAC), A.C. Taylor (Universidad de Oxford), C. Baccigalupi (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - SISSA), A.J. Banday (Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS, incluyendo IRAP and LPSC) y J. Chluba (Universidad de Manchester).
Uno de los principales retos de la cosmología actual es detectar una señal específica en la polarización de lo que se conoce como el fondo cósmico de microondas (FCM), que, de lograrlo, proporcionaría pruebas tangibles del escenario de inflación cósmica. Esta detección permitiría comprender los procesos físicos que tuvieron lugar en esas primeras etapas del Universo, que no pueden analizarse por otros medios. De hecho, se está dedicando un gran esfuerzo en todo el mundo a la realización de experimentos para la búsqueda del modo B de polarización primordial.
Lo que ocurre es que existen diferentes contaminantes, principalmente procedentes de las emisiones de nuestra propia galaxia, que para el equipo investigador produce ruido y les impiden ver la existencia de los modos B.
En medio de este escenario surge el proyecto europeo de RadioForegrounds+ (Unveiling the complexity of radio foregrounds for the detectability of the CMB polarization B-mode) que combina los datos obtenidos en los mapas de la misión espacial de la ESA ‘Planck' y , entre otros, de los mapas del experimento ‘QUIJOTE’, un experimento hispano-británico en el que participa el IFCA, para obtener la mejor caracterización de las propiedades físicas y las emisiones polarizadas en el rango de las ondas de radio.
De esta forma se combinarán los nueve mapas cósmicos de Planck con tres conjuntos únicos de datos de baja frecuencia: los mapas QUIJOTE, el experimento C-BASS y los datos S-PASS. Con esa suma el consorcio investigador podrá entender con precisión las propiedades de las emisiones polarizadas que se dan en las frecuencias de radio, además podrán describir de forma exhaustiva y sin precedentes la señal de intensidad de este tipo de ondas. Por último, toda esta valiosa información obtenida será crucial para futuros experimentos terrestres, suborbitales o espaciales.
“En particular, el análisis de estos datos nos proporcionará mapas de última generación de las emisiones de radio de nuestra galaxia en una amplia cobertura del cielo; conocer el comportamiento de la emisión sincrotrón con gran precisión en todo el cielo; estudiar una posible contribución de la Emisión Anómala de Microondas (AME) polarizada; o reconstruir la componente turbulenta del campo magnético de nuestra galaxia”, explica Barreiro.
“El éxito de futuros experimentos de polarización del FCM dependerá de comprender mejor estas emisiones y a su vez eliminarlas de las observaciones del FCM, para poder detectar la débil señal del modo B de polarización primordial”, añade la investigadora del IFCA.
Hasta ahora la mayoría de los esfuerzos de observación de los próximos años se centran en frecuencias más altas, estudiando la emisión del polvo polarizado. Sin embargo, para alcanzar el objetivo ambicioso de detectar los modos B de polarización primordiales será necesario conocer las emisiones en los de baja frecuencia (sincrotrón y emisión anómala de microondas).
De esta forma, el equipo de RadioForegrounds+ trabajará en torno a 5 paquetes de trabajo entre los que se incluyen tareas como la producción de los mejores mapas de los contaminantes de radio, la creación de nuevos catálogos mejorados de las fuentes observadas por ‘Planck’, y hacer predicciones más precisas sobre el efecto de los contaminantes de radio en la detección del modo B de polarización para futuros experimentos; o proporcionar mapas actualizados de la emisión de polvo térmico y saber su relación con el sincrotrón.
“Los nuevos productos y modelos de datos que obtengamos se pondrán a disposición de la comunidad científica, lo que aumentará el retorno científico y el impacto del proyecto. Los análisis apoyarán a futuras misiones espaciales internacionales, como LiteBIRD, o esfuerzos terrestres, como el Observatorio Simons o CMB-S4”, concluye Barreiro.
Los antecedentes: RADIOFOREGROUNDS
Previo a RadioForegrounds+, la comunidad investigadora ha trabajado en el proyecto RADIOFOREGROUNDS, que combinó dos conjuntos de datos complementarios, QUIJOTE-MFI y Planck, para proporcionar la mejor caracterización de los contaminantes en la parte norte del cielo. Los resultados demostraron que la emisión del sincrotrón era más compleja de lo que se pensaba, ofreciendo evidencias sobre la variación del índice espectral del sincrotrón en diferentes posiciones del cielo. Esto quiere decir, que los modelos utilizados por la comunidad investigadora eran demasiado sencillos y debían revisarse. Asimismo, RADIOFOREGROUNDS proporcionó las mejores cotas en el nivel de polarización de la Emisión Anómala hasta el momento en algunas regiones específicas del cielo.
Sin embargo, este estudio demostró la necesidad de incluir nuevas frecuencias y regiones del cielo para mejorar todavía más el conocimiento de lo emisiones en radio de nuestra galaxia. Con este objetivo, nació RadioForegrounds+, que además desarrollará métodos novedosos para el análisis de este conjunto de datos como los basados en inteligencia artificial.
RadioForegrounds+ se basa en el esfuerzo y la experiencia del antiguo programa RADIOFOREGROUNDS y recibe financiación del programa HORIZON-CL4-2023-SPACE-01 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención número 101135036.
Rebeca García García / IFCA Comunicación
