El experimento BOOMERanG ( Observaciones en globo de radiación extragaláctica milimétrica y geofísica ) fue un experimento en el que se voló un telescopio en un globo (de gran altitud) y se midió la radiación de fondo cósmico de microondas de una parte del cielo durante tres vuelos suborbitales. Fue el primer experimento en generar imágenes grandes y de alta fidelidad de las anisotropías de temperatura del CMB, y es más conocido por el descubrimiento en 2000 de que la geometría del universo es casi plana, [1] con resultados similares del experimento competidor MAXIMA .
Gracias a un telescopio que volaba a más de 42.000 metros de altura, se logró reducir al mínimo la absorción atmosférica de microondas, lo que permitió una reducción enorme de costes en comparación con una sonda satelital, aunque sólo se pudo explorar una pequeña parte del cielo.
El primero fue un vuelo de prueba sobre América del Norte en 1997. En los dos vuelos posteriores, en 1998 y 2003, el globo se lanzó desde la estación McMurdo en la Antártida. Fue arrastrado por los vientos del vórtice polar en un círculo alrededor del Polo Sur , y regresó al cabo de dos semanas. De este fenómeno tomó el nombre el telescopio.
El equipo BOOMERanG estuvo dirigido por Andrew E. Lange de Caltech y Paolo de Bernardis de la Universidad de Roma La Sapienza . [2]
El experimento utiliza bolómetros [3] para la detección de la radiación. Estos bolómetros se mantienen a una temperatura de 0,27 kelvin . A esta temperatura, el material tiene una capacidad térmica muy baja según la ley de Debye , por lo que la luz de microondas entrante provocará un gran cambio de temperatura, proporcional a la intensidad de las ondas entrantes, que se mide con termómetros sensibles.
Un espejo primario descentrado de 1,3 metros [3] enfoca las microondas en el plano focal, que consta de 16 bocinas. Estas bocinas, que funcionan a 145 GHz, 245 GHz y 345 GHz, están dispuestas en 8 píxeles. Solo se puede ver una pequeña fracción del cielo al mismo tiempo, por lo que el telescopio debe girar para explorar todo el campo de visión.
Junto con experimentos como el experimento de Saskatoon , MAT/TOCO , MAXIMA y otros, los datos de BOOMERanG de 1997 y 1998 determinaron la distancia del diámetro angular a la superficie de la última dispersión con alta precisión. Cuando se combinaron con datos complementarios sobre el valor de la constante de Hubble , los datos de Boomerang determinaron que la geometría del Universo es plana, [1] apoyando la evidencia de supernova de la existencia de energía oscura . El vuelo de Boomerang de 2003 dio como resultado mapas de relación señal-ruido extremadamente altos de la anisotropía de temperatura del CMB y una medición de la polarización del CMB . [4]