¿Existe un fondo de onda gravitacional cósmica en analogía con el fondo cósmico de microondas (CMB)?

La radiación CMB es el resplandor térmico que queda del plasma opaco de protones y electrones que llenó el Universo temprano durante unos 380,000 años. Las cargas negativas positivas y negativas en este plasma absorbieron cualquier onda electromagnética del big bang y la reemitieron como radiación de cuerpo negro, que es lo que vemos hoy como CMB.

La situación es bastante diferente para la gravedad, por la sencilla razón de que es una fuerza universalmente atractiva que no puede protegerse. No hay plasma de cargas gravitacionales positivas y negativas que puedan absorber las ondas gravitacionales y volver a emitirlas como radiación gravitacional termalizada.

Por lo tanto, si un día observamos radiación cosmológica gravitacional de fondo, no hay razón para esperar que se termistiele como el CMB. En cambio, podría contener restos revueltos de las ondas gravitacionales generadas en el Universo temprano, y tal vez incluso desde su origen.

Esto significa que la radiación gravitacional cosmológica, a diferencia de CMB, podría proporcionarnos una forma de observar directamente los primeros momentos del Big Bang.

La teoría sugiere que debería haber un fondo de ondas gravitacionales de épocas anteriores al CMBR. Pero serían tan débiles que podrían ser imposibles de detectar.

Tenga en cuenta que al igual que las ondas EM, las ondas gravitacionales sufren desplazamiento hacia el rojo a medida que se expande el espacio-tiempo. La onda original se estira por la expansión del espacio, por lo que ahora son extremadamente débiles. Una de las razones es que ya eran débiles cuando se emitieron. La distribución de la materia-energía en el universo primitivo, anterior al CMBR, fue extremadamente suave. El CMBR muestra que las diferencias en densidad / temperatura en los cielos eran muy pequeñas. En consecuencia, también las diferencias de potencial gravitacional fueron pequeñas. Si la energía de masa se distribuye de manera muy uniforme, los gradientes gravitacionales son casi inexistentes, todo tira de todo lo demás con la misma fuerza.

Entonces, aunque hay algunos experimentos que buscan ondas gravitacionales antes de CMBR, es poco probable que las detecten. Pero debería ser más fácil detectar ondas gravitacionales emitidas por algunos fenómenos posteriores y más cercanos, por ejemplo, 2 agujeros negros colisionando, una estrella de neutrones fusionando un agujero negro y cosas así.

Hasta donde yo sé, los científicos observan varias propiedades del CMB para detectar indicios de las ondas gravitacionales, ya que las ondas mismas son demasiado débiles para ser detectadas.