Una foto térmica del origen del Universo

El universo es 100 millones de años más viejo de lo que se creía

El telescopio espacial europeo ‘Planck’ retrata en alta resolución la radiación emitida cuando habían transcurrido solo 380.000 años desde el Big Bang.

El País.com

Tras meses de observación por parte del telescopio Planck de la radiación de fondo del Universo, producida por el "petardazo" del Big Bang, los científicos han desarrollado el "mapa térmico" con las pequeñas variaciones de temperatura en la radiación en forma de microondas. La imagen determina puntos más o menos cálidos, que podrían ser los incipientes cúmulos de energía que darían lugar a estrellas y galaxias.

La radiación de fondo cósmica fue descubierta por dos físicos americanos, Arno Penzias y Robert W. Wilson, en 1965, cuando estaban experimentando con antenas. Captaron una radiación muy fría, de unos -270º Celsius, que permeaba todo el Universo. Se preguntaron entonces: ¿qué carajo es esto? Bueno, en su idioma. Aquel descubrimiento les permitió adquirir el Premio Nobel, y hasta la fecha se considera la mejor prueba de la existencia del Big Bang. 

Hace unos 14.000 millones de años se produjo una inmensa concentración de protones, electrones y fotones a unos 2.700º C. Habrían adquirido su masa gracias al campo de Higgs del que ya hemos hablado en este blog. La "sopa" se fue enfriando con el paso de los años, lo que permitió que algunas partículas elementales formaran los primeros átomos. Del proceso se liberó radiación y fotones: se dice que el Universo se hizo transparente a la radiación.

Las galaxias son cúmulos de energía y materia unidos gravitacionalmente

De la explosión del Big Bang se liberó, por lo tanto, la radiación que captaron los físicos americanos en 1965. La NASA tiene telescopios especiales para estudiar esta radiación de fondo. Estamos "viendo" la luz más antigua del Universo. Sabemos que la imagen de las estrellas que vemos no es la actual, sino la que recibimos tras realizar la luz un largo viaje. Igual ocurriría con el origen del Universo: estamos "viendo" el Big Bang, la radiación en forma de microondas que se emitió en el momento de la explosión tras hacerse transparente el Universo.Uno de esos telescopios es el Planck, un observatorio espacial de unas 2 toneladas situado a un millón y medio de kilómetros de La Tierra.

Lo llamativo es que existen sutiles variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas captada por el Planck. Se puede hacer una especie de "mapa térmico" con los puntos más fríos y calientes de ese fotograma del Big Bang. La radiación de fondo, que en un principio se creía uniforme, no lo es en cuanto a temperatura. Probablemente los puntos más calientes son el embrión de las incipientes galaxias y cúmulos estelares.

Los datos del Planck han permitido también modificar la datación del origen de la radiación y, por tanto, del Big Bang: se piensa que el cosmos tiene 13.810 millones de años, es decir, unos 100 millones de años más viejo de lo estimado previamente. Estaría compuesto por materia corriente (4,9%), materia oscura (26%) y energía oscura (69,1%). De la materia oscura, interesantísima, hablaremos más adelante en "La Ventana".

El hecho de que la radiación de fondo de microondas sea tan simétrica y homogénea en cuanto a temperatura (las variaciones son mínimas, como hemos visto), entronca con el conocido problema del horizonte. Los dos "bordes" del Universo presentan parecidas propiedades físicas, como la temperatura. Sin embargo, están suficientemente alejados como para que a la luz no le haya dado tiempo llegar. Si el Big Bang dejó puntos fríos y calientes, ¿cómo la radiación lo ha igualado todo sin poder viajar a más velocidad que la luz? Es uno de los misterios actuales de la Ciencia. De modo "doméstico": imaginemos que damos una estufa en el salón de nuestra casa y, al instante, todas las habitaciones adquieren la misma temperatura. ¿Cómo es posible sin ser Harry Potter? Algo parecido ocurre en el Universo: temperatura parecida en los bordes sin que a la luz le haya dado tiempo ir desde un lado a otro.

Una teoría que lo explica es la de la inflación: hubo un momento en el origen donde la radiación pudo viajar por encima de la velocidad de la luz, se hizo superlumínica y dejó un Universo homogéneo en cuanto a temperatura. Es la expansión inflacionista. Se han realizado simulaciones con ordenador del universo con fase de inflación cósmica. Al compararlo con el mapa real obtenido con el Planck, se ha obtenido una buena concordancia. Los que "apuestan" por el inflacionismo en el origen del Universo están contentos con el hallazgo.