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Explorando el «bang» del Big Bang

Científicos afirman estar más cerca de conocer cómo el universo se expandió tan velozmente y de manera exponencial solo fracciones de segundo después de que ocurrió la gran explosión que le dio origen

Autor:

Patricia Cáceres

Aficionados a la cosmología y astrofísicos de todo el mundo tienen motivos para celebrar por estos días. No es para menos. Por primera vez en la historia dicen haber encontrado huellas de las primeras ondas expansivas tras la explosión del Big Bang, lo cual abre una nueva ventana al conocimiento del origen del universo.

Los protagonistas del hallazgo son un grupo de astrónomos estadounidenses del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, quienes hicieron observaciones con el telescopio de microondas Bicep2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), instalado en el Polo Sur.

Según explica el diario La Nación, los expertos detectaron una huella de las llamadas ondas gravitacionales primordiales, que son como el primer eco o temblor del Big Bang, emitido hace casi 14 000 millones de años.

Estas no son más que ondulaciones minúsculas en el espacio-tiempo, en el tejido del universo, que transportan energía y que se propagan a la velocidad de la luz.

Dichas ondulaciones son para los investigadores la «primera evidencia directa» que confirma la teoría de la inflación cósmica, la cual explica los primeros momentos del cosmos.

En esencia, dicha teoría intenta esclarecer cómo el universo se expandió tan velozmente y de manera exponencial solo fracciones de segundo después de que ocurrió la gran explosión del Big Bang, y cómo siguió expandiéndose pausadamente hasta nuestros días, 13 800 millones de años después.

Inflación cósmica

La hipótesis de la inflación cósmica fue expuesta por primera vez en 1979 por los astrofísicos Alan Guth, Alexei Starobinsky y Andrei Linde, quienes buscaban comprender qué fue lo que alimentó esa violenta explosión, esa chispa inicial del Big Bang, y cómo se formaron las primeras partículas.

Como diría el mismo Alan Guth: «Exploramos el “bang” del Big Bang».

Tras realizar varios cálculos matemáticos, Alan Guth y sus colegas determinaron que en el universo primitivo la fuerza de gravedad, en vez de atraer a los objetos los repelía, por lo que tuvo lugar una gigantesca expansión.

El físico llamó a esa explosión expansiva «inflación cósmica» y hasta ahora solo era una teoría que carecía de pruebas concretas.

No obstante, los científicos suponían que al producirse el fenómeno quedaría una huella de las ondas gravitacionales primordiales, y eso fue precisamente lo que buscaron y encontraron recientemente.

«Con la inflación, minúsculas fluctuaciones cuánticas del universo inicial se amplificaron enormemente y este proceso creó ondas de densidad que generaron pequeñas diferencias de temperatura en el cielo, puntos de mayor densidad que acabaron condensándose en galaxias y grupos de galaxias.

«Pero la inflación también habría provocado ondas gravitacionales primordiales, “arrugas” en el espacio-tiempo propagándose por el universo», aseveraron los responsables del hallazgo.

La detección de esta señal deviene uno de los objetivos más importantes en cosmología y es resultado de una enorme cantidad de trabajo realizado por muchos investigadores, declaró a la prensa el astrofísico John Kovac, líder del proyecto.

Pero la inflación cósmica, además, es la que avala que partes tan distantes del cosmos hayan podido tener la misma temperatura y densidad, es decir, que este sea homogéneo, algo que la teoría inicial del Big Bang dejaba sin aclarar.

Como refiere el cosmólogo Daniel Baumann en el sitio digital www.space.com, el hecho de que partes distantes del universo tuvieran la misma temperatura y densidad sin haber podido estar en contacto, es un problema de la teoría del Big Bang sin inflación tan paradójico como que dos tazas de café, muy lejos una de otra y sin posibilidad de haber estado juntas, tengan exactamente la misma temperatura.

Con la inflación —dijo— las dos tazas son resultado de la misma máquina de café hecho al mismo tiempo.

¿Hallazgo revolucionario?

Dada su espectacularidad, es de suponer que el descubrimiento sea sometido a un minucioso escrutinio por parte de la comunidad científica. Pero mientras se aguarda por el veredicto final, las opiniones comienzan a polarizarse.

El físico Tom Le Compte, de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), fue uno de los que saludó efusivamente el hallazgo, calificado por muchos como revolucionario.

Para él se trata del anuncio más grande de la Física durante años, que podría valerles a los autores el Premio Nobel.

El físico teórico Avi Loeb, de la Universidad de Harvard, también se muestra entusiasmado con los resultados.

«Este trabajo ofrece nuevas pistas sobre algunas de nuestras preguntas más básicas: ¿Por qué existimos? ¿Cómo empezó el universo?... Estos resultados no solo son una pistola humeante para explicar la inflación cósmica, sino que también nos dicen que la inflación tuvo lugar y lo poderoso que fue el proceso», aseveró.

Jo Dunkley, investigadora del Telescopio Espacial Europeo Planck, expresó: «No puedo explicar lo emocionante que es esto».

«La inflación suena a una idea loca, pero todo lo que es importante, todo lo que vemos hoy —las galaxias, las estrellas, los planetas— fue marcado en ese momento, en menos de una billonésima de segundo. Si se confirma, es enorme», puntualizó.

El mismo punto de vista lo comparte Marc Kamionkowski, investigador de la Universidad John Hopkins, quien aseguró a la BBC que ha seguido de cerca la investigación, que los argumentos son persuasivos y que los científicos involucrados están entre las personas más cuidadosas y conservadoras que conoce.

Entre tanta efusividad, el físico de la Universidad de Santiago de Compostela, Javier Mas Solé, optó por mantener la prudencia.

Es por ello que ha aclarado a la prensa que lo que se ha observado no es una evidencia directa de las ondas gravitacionales, sino que son medidas indirectas.

«Podría decirse que lo que han captado es una fotografía estática de los efectos que se han producido, un fotograma que es consistente con una onda gravitatoria. Pero lo realmente revolucionario sería una prueba directa, que la onda mueva uno de los detectores que existen en tierra», afirmó.

José Edelstein, también físico teórico de la Universidad de Santiago, cree que es un hallazgo relevante que habrá que confirmar.

A la espera de la minuciosa revisión de los resultados, los responsables del experimento Bicep2 aseguran con determinación que confían en sus observaciones.

«Los datos que anunciamos fueron tomados entre 2010 y 2012», explicó a la BBC Clem Pryke, investigador de la Universidad de Minnesota, Estados Unidos, y miembro del equipo responsable.

«La razón por la que nos ha tomado tiempo finalizar los resultados y anunciarlos es precisamente porque son tan inesperados que necesitábamos chequear todo.

«Nos aseguramos de que no estábamos cometiendo un error, que no había contaminación ni del experimento ni de otras fuentes en el terreno, o incluso por emisiones cercanas de nuestra propia galaxia», relató el científico, quien sostiene que el equipo se siente «bastante seguro».

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