Big bang y el universo
Big bang wiki
Un telescopio situado en los Alpes franceses ha permitido a los investigadores asomarse al pasado del universo. Por primera vez, han podido observar una nube de hidrógeno extremadamente lejana que hace sombra a la radiación cósmica de fondo creada poco después del Big Bang. La sombra se crea porque el agua más fría absorbe la radiación de fondo más cálida en su camino hacia la Tierra. Esto proporciona información sobre la temperatura del cosmos apenas 880 millones de años después del Big Bang. Para medir la historia temprana del universo, un equipo internacional utilizó el Northern Extended Millimetre Array (NOEMA), el radiotelescopio más potente del hemisferio norte.
Una mirada al pasado: La radiación cósmica de microondas (izquierda) se liberó 380.000 años después del Big Bang y sirve de fondo para todas las galaxias del universo. La galaxia HFLS3 (centro) está incrustada en una nube de vapor de agua fría y aparece como lo hizo 880 millones de años después del Big Bang. Debido a su baja temperatura, el agua proyecta una sombra oscura sobre el fondo de microondas (ampliación detallada a la izquierda). Esto representa un contraste unas 10.000 veces más fuerte que sus variaciones intrínsecas de sólo un 0,001% (manchas claras/oscuras).
Qué había antes del Big Bang
Términos como “Universo en expansión”, “big bang” y “singularidad inicial” forman hoy en día parte de nuestro lenguaje común. La idea de que el Universo que observamos hoy se originó a partir de una enorme explosión (big bang) es ya bien conocida y ampliamente aceptada, a todos los niveles, en la cultura popular moderna. Pero, ¿qué ocurre con el Universo antes del big bang? ¿Y tendría algún sentido plantearse esa pregunta? De hecho, los recientes avances en física teórica, y en particular en la Teoría de Cuerdas, sugieren respuestas a las preguntas anteriores, proporcionándonos herramientas matemáticas capaces, en principio, de reconstruir la historia del Universo incluso para tiempos anteriores al big bang.
En el escenario cosmológico emergente, el Universo, en la época del big bang, en lugar de ser un “bebé recién nacido” era en realidad una criatura bastante “envejecida” en medio de su evolución, posiblemente infinitamente duradera. El objetivo de este libro es transmitir esta imagen en un lenguaje no técnico y accesible también para los no especialistas. El autor, que es un destacado cosmólogo, llama la atención sobre las observaciones actuales y futuras que podrían revelar reliquias de una era anterior al big bang.
Edad del universo
El universo está formado por galaxias. Son grupos de estrellas, planetas, gas y polvo que se mantienen unidos por la gravedad. La galaxia en la que nos encontramos se llama “Vía Láctea”; la mayoría de los científicos creen que se mantiene unida por la gravedad de un agujero negro. Un agujero negro, a menudo causado por una estrella moribunda, tiene una atracción gravitatoria tan intensa que la luz no puede escapar de su interior. Las galaxias tienen varias formas y tamaños. Nuestra galaxia tiene forma de espiral.
Para hacernos una idea del tamaño del universo, la Vía Láctea tiene 180.000 años luz de diámetro, lo que significa que la luz tardaría 180.000 años en viajar de un lado a otro de la Vía Láctea. Si le parece impresionante, considere que hay miles de millones de galaxias en el universo observable, y posiblemente miles de millones más fuera del área que podemos ver.
Otra prueba del Big Bang es la radiación de fondo. La radiación de fondo son los bajos niveles de radiación que existen a nuestro alrededor. Esta radiación es captada por un televisor analógico para producir “nieve” cuando no está bien sintonizado. Se dice que la radiación de fondo del universo es la energía térmica sobrante de la explosión inicial del universo.
Qué causó el Big Bang
El “Big Bang” es el modelo de formación de nuestro Universo en el que el espacio-tiempo, y la materia que contiene, se crearon a partir de una singularidad cósmica. El modelo sugiere que en los 13.700 millones de años transcurridos desde el inicio del Universo, éste se ha expandido desde una bola de fuego primordial extremadamente pequeña pero increíblemente densa y caliente, hasta el enorme pero frío y difuso Universo que vemos hoy en día.
El modelo del Big Bang tiene sus raíces en los trabajos de Lemaitre, Gamow y sus colegas, quienes, invirtiendo la expansión observada, llegaron a la conclusión de que el Universo debió comenzar en un estado inicialmente muy caliente y denso. A Fred Hoyle, un no creyente, se le atribuye el mérito de haber acuñado por primera vez, en tono de burla, el término “Big Bang”, ya que en aquella época era partidario de la teoría del estado estacionario.
Los datos FIRAS del COBE muestran el espectro del fondo cósmico de microondas. Coincide con la curva teórica del cuerpo negro con tanta exactitud que es imposible distinguir los datos de la curva.Crédito: NASA/COBE
El periodo de inflación, durante el cual el Universo aumentó de tamaño en un factor de ~1050, no está predicho por la teoría del Big Bang. Sin embargo, sin él, el Universo tendría que haber sido relativamente grande justo después del Big Bang.Crédito: NASA/COBE