Científicos dirigidos por Fumihiro Naokawa han desarrollado un nuevo método para medir con mayor precisión la birrefringencia cósmica, una sutil rotación en la polarización del fondo cósmico de microondas. Su análisis indica que el ángulo de birrefringencia puede superar la estimación anterior de 0,3 grados debido a la ambigüedad de fase. Los hallazgos, publicados en Physical Review Letters, podrían ayudar a sondear nueva física relacionada con la materia y la energía oscuras.
La birrefringencia cósmica se refiere a una débil rotación observada en la polarización del fondo cósmico de microondas (CMB), el resplandor posterior al Big Bang. Estudios recientes han detectado este efecto, potencialmente vinculado a partículas como los axiones, a través de la señal de correlación EB del CMB. Las mediciones anteriores situaban el ángulo de rotación en torno a 0,3 grados, pero persistían las incertidumbres debido a la ambigüedad de fase, similar a la de las manecillas de un reloj, donde ángulos como 0,3, 180,3 o 360,3 grados parecen idénticos sin un contexto adicional. Fumihiro Naokawa, doctorando de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Tokio, y Toshiya Namikawa, profesor asociado de proyectos del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU), han cuantificado esta incertidumbre por primera vez. Su artículo, "Ambigüedad de fase nπ de la birrefringencia cósmica", aparece en Physical Review Letters (2026; 136(4), DOI: 10.1103/6z1m-r1j5). Naokawa explicó: "Como un reloj, el CMB que podemos observar sólo está en su estado actual. Por tanto, ángulos de rotación como 0,3 grados, 180,3 grados y 360,3 grados deberían ser indistinguibles. Esto significa que el ángulo de birrefringencia tiene una ambigüedad de fase de 180 grados". El equipo ideó una técnica que utiliza la forma detallada de la señal de correlación EB para resolver esta ambigüedad, revelando potencialmente un ángulo verdadero mayor. Este avance también afecta a las mediciones de correlación EE utilizadas para la profundidad óptica del universo, lo que provoca una revisión de las estimaciones anteriores sobre la reionización cósmica. En un estudio complementario, también publicado en Physical Review Letters (DOI: 10.1103/srfg-9fdy), Naokawa propuso verificar la birrefringencia a través de radiogalaxias alimentadas por agujeros negros supermasivos para mitigar los errores de los telescopios. Futuras misiones como el Observatorio Simons y LiteBIRD podrían beneficiarse de ello, mejorando las pruebas de la física que viola la paridad.
