¡Eso sí que es un desafío! Y a veces, los físicos no lo hacen bien. Si has oído hablar del supuesto descubrimiento de la polarización en modo B y la posterior retracción del descubrimiento [1], eso es exactamente lo que sucedió: confundimos otras fuentes de luz para el fondo cósmico de microondas (CMB).
Entonces, ¿Cómo lo hacemos? No soy un cosmólogo experimental, pero puedo darle una idea de cómo se hace. El proceso completo es extremadamente complicado, viene con múltiples verificaciones cruzadas para asegurarse de que todo salga bien.
La clave es comprender qué puede contaminar la señal CMB. Aquí hay una gráfica muy útil que muestra cómo la señal CMB se compara con sus fondos:
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(de andrewjaffe.net)
Lo que debe hacer es comprender las fuentes de fondo infrarrojo cósmico y de radio (CIB), e intentar eliminarlas, dejando solo la señal CMB en amarillo.
Hay dos cosas amplias que lo hacen posible. Primero, podemos hacer uso de la información espacial . Los fondos son principalmente galácticos, y mirando hacia el cielo, sabemos dónde está la galaxia. También sabemos dónde están las fuentes de puntos brillantes. Por otro lado, el CMB viene desde todas las direcciones, incluso lejos del centro galáctico. La estrategia general aquí es tratar de cortar la luz del centro galáctico y de las fuentes de puntos brillantes en el cielo, y enfocarse en la luz proveniente de otros lugares. El segundo control que tenemos es usar múltiples frecuencias . Los fondos se ven diferentes en diferentes frecuencias, y usando mapas de diferentes frecuencias podemos eliminar el fondo o fortalecer la señal al correlacionar un mapa con otro.
Esa es la pincelada amplia. Los detalles son bastante complicados, y hay cientos de cosmólogos en experimentos independientes que trabajan para asegurarse de que miden el CMB correctamente, utilizando un montón de verificaciones cruzadas y múltiples métodos para hacer lo mismo. El resultado final es fenomenal, y quizás la forma más convincente de demostrar que saben lo que están haciendo es comparar los resultados obtenidos de dos grupos independientes. Así que aquí hay una comparación del mapa CMB hecho por Planck (telescopio espacial) y el mismo mapa del Telescopio de Cosmología de Atacama (telescopio terrestre en Chile):
(de https://arxiv.org/pdf/1403.0608.pdf). ¡Incluso el acuerdo visual es excelente!
[1] El polvo galáctico suena fatal para la reclamación de onda gravitacional BICEP2
