¿Cuál es el desarrollo más significativo dentro de la cosmología en los últimos cinco o diez años?

El desarrollo más significativo es probablemente el mapeo de la radiación de fondo cósmico de microondas (CMB) y su fuerte evidencia de inflación en el universo temprano. Esencialmente, el CMB es luz dispersa durante los últimos segundos cuando el universo estaba opaco porque estaba lleno de partículas densas que impedían que la luz viajara. Eventualmente, el universo se enfrió y se expandió lo suficiente como para que la luz pudiera fluir libremente alrededor del universo, y hoy los fotones de solo 300,000 años más o menos después del Big Bang continúan volando hacia la atmósfera terrestre y podemos detectarlos. Pequeñas desviaciones de la uniformidad en el CMB implican que el universo no se ha expandido linealmente, porque si así fuera, esperaríamos ver toda la energía en el universo distribuida uniformemente, al igual que poner un cubo de hielo en una taza de té caliente y espera 15 minutos y cuando regresas todo el té tiene la misma temperatura. Pero este no es el caso en el universo. Por factores de alrededor de 1 / 100,000 más o menos, el CMB no es uniforme, y esto implica que muy temprano en el universo, hubo una rápida expansión que separó tanto los puntos en el espacio entre sí tanto que las diferencias de energía entre ellos no pudieron incluso fuera. Llamamos a esta expansión rápida Inflación, y es un tema muy importante en la cosmología moderna. Sin embargo, ahora tenemos acceso a aún más datos sobre el CMB, y nuevos experimentos están probando no solo la densidad de energía del espacio debido a la luz, sino también la polarización de los fotones que componen el CMB, con un tipo especial de patrón de rotación en La polarización, llamada modo B en alusión al campo B del electromagnetismo, se busca como posible evidencia de agujeros negros primordiales.

Misiones de servicio del Hubble, STS-109 (2002), STS-125 (2009)

El telescopio espacial Hubble es aclamado como uno de los instrumentos astronómicos más importantes de la historia. Primero desplegado en 1990, ha sido atendido cinco veces por astronautas que lo visitaron a bordo del transbordador espacial. Estas misiones han extendido su vida útil, y la más reciente en 2009 parece haber ampliado sus capacidades durante la mayor parte de la próxima década. El artículo de prueba de dinámica estructural para el telescopio espacial Hubble se exhibe en la exposición “Carrera espacial” en el Museo Nacional del Aire y el Espacio. Durante esa última misión de servicio, la NASA retiró el Reemplazo Axial del Telescopio Espacial de Óptica Correctiva (COSTAR) y está en exhibición en la exposición “Moving Beyond Earth” del Museo Nacional del Aire y el Espacio.

Telescopio de prueba Hubble en “Carrera espacial”

Reemplazo axial del telescopio espacial de óptica correctiva (COSTAR), “Lentes de contacto para el telescopio”, en exhibición en la nueva galería “Moving Beyond Earth” en el edificio del National Air and Space Museum’s Mall.

Poco después de su lanzamiento en 1990, los científicos se dieron cuenta de que el gran espejo primario del telescopio espacial Hubble tenía fallas. Distorsionó las imágenes y los datos, haciendo que todo fuera borroso. Los equipos de Shuttle instalaron este paquete de óptica correctiva, llamado COSTAR, en 1993 y lo devolvieron a la Tierra en 2009

Yo diría que los desarrollos más significativos son negativos. Específicamente, tanto la teoría de cuerdas como la inflación están en serios problemas ya que no han logrado converger en modelos que puedan usarse para explicar el pasado observable y predecir desarrollos futuros. (La inflación, por ejemplo, tiene cientos de modelos que al final predicen todo y, por lo tanto, nada. La teoría de cuerdas es aún peor con tantas variaciones que se necesitan exponentes para contar las opciones). Esto deja a la física en el nivel que tenía a principios de la década de 1970 en términos de buscar formas de conciliar la relatividad y la mecánica cuántica y explicar la estructura del Universo de una manera que evite el argumento del ajuste fino. En este momento, la puerta está abierta para un nuevo conjunto de ideas, que es algo emocionante si lo piensas, pero también es angustiante porque la mejor respuesta a la pregunta de cómo funciona el Universo es “no tenemos idea”.