Kernel Creativo
El Big Bang y el fondo cósmico de microondas: la huella del origen

El Big Bang y el fondo cósmico de microondas: la huella del origen

Hace unos trece mil ochocientos millones de años, el universo era mucho más caliente y denso que ahora. Desde entonces se ha ido expandiendo y enfriando hasta formar las galaxias, las estrellas y los planetas. Esa es, en esencia, la teoría del Big Bang, la mejor descripción científica de la historia del cosmos.

Qué dice y qué no dice

El Big Bang no es una explosión en un punto del espacio, sino la expansión del espacio mismo desde un estado inicial extremadamente denso y caliente. La teoría describe la evolución del universo a partir de una fracción de segundo después de ese estado, pero no explica qué ocurrió en el instante cero ni qué lo causó. Esas preguntas siguen abiertas.

Las tres evidencias principales

La primera es la expansión: las galaxias se alejan unas de otras con una velocidad proporcional a su distancia, como mostró Hubble. La segunda es la abundancia de elementos ligeros, como el hidrógeno, el helio y el litio, que coincide con lo que se formaría en los primeros minutos. La tercera es el fondo cósmico de microondas.

La luz más antigua

Durante los primeros cientos de miles de años, el universo era un plasma opaco de partículas cargadas y luz atrapada. Cuando se enfrió lo suficiente, los electrones se unieron a los núcleos formando átomos neutros, y la luz quedó libre para viajar. Esa luz, estirada por la expansión, es hoy el fondo cósmico de microondas.

Un descubrimiento accidental

En 1964, Arno Penzias y Robert Wilson trabajaban con una antena de radio y no lograban eliminar un ruido persistente, que llegaba igual desde todas direcciones. Después de descartar posibles causas, incluidas las palomas que anidaban en la antena, comprendieron que habían detectado la radiación predicha por los teóricos. Recibieron el Nobel en 1978.

Temperatura y pequeñas variaciones

El fondo tiene una temperatura de unos dos coma siete grados sobre el cero absoluto, y es notablemente uniforme. Pero satélites como COBE, WMAP y Planck han medido variaciones diminutas, de una parte en cien mil. Esas pequeñas diferencias son las semillas de las que crecieron las galaxias por efecto de la gravedad.

Qué aprendemos del fondo

El análisis detallado de las variaciones permite determinar la edad del universo, su geometría, la cantidad de materia ordinaria, materia oscura y energía oscura. Los resultados indican que el universo es prácticamente plano y que su composición está dominada por componentes oscuros.

La inflación cósmica

Para explicar la uniformidad del fondo y la geometría plana, se propone que el universo atravesó una fase de expansión extremadamente rápida en una fracción minúscula de segundo, llamada inflación. Aún no hay prueba definitiva, pero predice patrones que se buscan en la polarización del fondo.

Cómo ver el fondo en casa

Una pequeña fracción del ruido estático de los televisores analógicos antiguos, entre uno y dos por ciento aproximadamente, provenía del fondo cósmico de microondas, aunque la mayor parte se debía a otras fuentes. Es una forma curiosa de recordar que la radiación del universo temprano nos rodea constantemente. Hoy se estudia con telescopios en globos, en el desierto de Atacama, en el Polo Sur y en satélites, buscando señales de la inflación en su polarización.

El Big Bang es una teoría respaldada por múltiples líneas de evidencia independientes. Y el fondo cósmico de microondas es, literalmente, una fotografía del universo cuando tenía poco más de trescientos mil años.

Kernel Creativo
Kernel Creativo
En línea