
Observatorio QUBIC
En busca del origen del Universo
El proyecto QUBIC (Q-U Bolometric Interferometer for Cosmology) tiene como objetivo medir los modos B de polarización de la radiación cósmica de fondo, una radiación que data del momento en el que se originó el Universo, a través de una técnica experimental nueva que permite un mayor control de los errores sistemáticos, incluida la remoción de los contaminantes galácticos.
QUBIC es un proyecto internacional de cosmología experimental en el que participan instituciones de Francia, Italia, Argentina, Reino Unido y Estados Unidos de Norte América. El observatorio está ubicado a aproximadamente 4.900 metros sobre el nivel del mar, en Alto Chorrillos, cerca de San Antonio de los Cobres, Provincia de Salta, Argentina.
Sitio oficial: qubic.org.ar
¿Qué estudia QUBIC?
La radiación cósmica de fondo es la radiación electromagnética reliquia correspondiente a una fase temprana y caliente del universo. Dicha radiación, la cual llena todo el universo, ha sido emitida 380.000 años después del Big Bang, aproximadamente, en un evento conocido como desacople.
La radiación cósmica de fondo está polarizada, en particular los modos B primordiales de dicha polarización están íntimamente relacionados con las ondas gravitacionales que habrían sido generadas durante inflación, etapa que se cree comenzó aproximadamente 10-36 segundos después del Big Bang en la cual el universo habría sufrido una expansión tipo exponencial. Por lo tanto, la detección de los modos B primordiales de polarización de la radiación cósmica de fondo, los cuales no han sido observados aún, permitirán estudiar las etapas muy tempranas del universo.
Desarrollos Tecnológicos del Proyecto
La debilidad de la señal en modo B requiere experimentos aún más complejos y sensibles que los construidos hasta ahora para detectarla. Para afrontar este reto, la colaboración QUBIC ha desarrollado el innovador concepto tecnológico de interferometría bolométrica. Bolómetro proviene del griego y significa medición de haz de luz. Los bolómetros son microsensores trabajando a muy bajas temperaturas, que al detectar la radiación cósmica de fondo se calientan cambiando así la resistencia eléctrica del material, permitiendo entonces su detección en forma de señal electrónica. La interferometría mide la longitud de onda de lo que está llegando y analiza las características de la radiación. Esta nueva técnica experimental permite un mayor control de los errores sistemáticos, incluida la remoción de los contaminantes galácticos.
El telescopio del proyecto QUBIC consiste en un contenedor cilíndrico, llamado criostato, que sirve para mantener los distintos sistemas a temperaturas muy bajas. Dicho contenedor es de 1,8 m de alto por 1,6 m de diámetro. El criostato protege y mantiene a los distintos sistemas a -269°C, mientras que los sensores están a temperaturas aún más bajas, lo que permite captar las pequeñas fluctuaciones de temperatura producidas en los sensores por la radiación cósmica de fondo. El criostato y su montura están albergados en un domo que se abre para la observación del cielo.
El equipo de ITeDA que trabaja en QUBIC está a cargo del desarrollo y mantenimiento de la infraestructura del Observatorio. Las tareas que llevó a cabo dicho equipo fueron el desarrollo de la infraestructura del sitio de observación con provisión de energía; el diseño y construcción del edificio de albergue del instrumento; el diseño y fabricación de una montura de observación de tres ejes; el diseño y construcción de un laboratorio para el montaje e integración del instrumento; la instalación de la torre de calibración y el diseño y construcción del sistema de rotación de cables y de equipos necesarios para la rotación del instrumento. Por otro lado, en ITeDA se están desarrollando nuevos sensores llamados Micro Bolómetros Magnéticos en colaboración con investigadores del Karlsruhe Institute of Technology de Alemania para futuros instrumentos. Cabe destacar que el Departamento de Micro y Nanotecnología de la CNEA se unió a la colaboración para diseñar y adaptar los procesos de microfabricación que posibiliten la producción de estos sensores.