3. CONTENIDOS

En esta unidad vamos a tratar de contextualizar el descubrimiento del rastro de ondas gravitacionales causadas durante la inflación del universo en la radiación cósmica de fondo. Para ello optaremos por introducir cronológicamente los distintos conceptos y a sus protagonistas.

Einstein reinventa el espacio

En 1916 Albert Einstein presenta la teoría de la Relatividad General. En ella nos presenta el espacio-tiempo como un tejido cuya geometría puede ser deformada por la presencia de una masa. Podemos imaginarlo pensando en la deformación que el peso de nuestro cuerpo provoca en el colchón de nuestra cama. De esta teoría, además, emerge la idea de las ondas gravitacionales, que arrugarían sutilmente el tejido espacial en sucesos como la explosión de una supernova o el propio Big Bang.

El universo se expande

En 1929 el astrónomo Edwin Hubble logra medir la distancia a diversas galaxias y descubre que todas parecen alejarse de nosotros, más rápido cuanto más lejos se encuentran. La mejor interpretación a este hecho parece ser que el universo entero se está expandiendo, un hallazgo que además es compatible la teoría de la Relatividad. El hallazgo de Hubble abre la puerta a la hipótesis del Big Bang, en el sentido de que si pasásemos hacia atrás la película del tiempo nos encontraríamos con un universo cada vez más pequeño y caliente hasta que todo estuviese reducido a un único punto.

La radiación cósmica de fondo

En 1948 Ralph Alpher y George Gamow plantearon la hipótesis de que si el universo empezó en un punto superdenso y caliente, en algún momento se habría diluido lo suficiente como para hacerse transparente a la luz. Y el eco de aquella luz debería poder detectarse hoy como un fondo procedente de todos los lugares del universo.

Un año más tarde el cosmólogo Fred Hoyle, que defendía que el universo era eterno y no se había originado en una explosión primigenia, acuñó el término irónico de Big Bang sin imaginar el éxito que tendría posteriormente.

En 1964 Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la radiación cósmica de fondo utilizando la antena que habían diseñado en los laboratorios Bell para la detección de microondas procedentes del espacio. Inicialmente pensaron que la señal que captaban procedía de la ciudad de Nueva York o era fruto del guano de palomas acumulado en la antena, y de hecho fueron otros científicos quienes les indicaron que podían haber dado con la radiación de fondo.

El modelo inflacionario

A comienzos de la década de 1980 el Big Bang ya había acumulado algunas evidencias importantes a su favor, pero todavía dejaba muchos agujeros que traían de cabeza a los cosmólogos. Uno de los más importantes era que no explicaba por qué el universo es tan homogéneo, es decir, igual en todas sus partes. Para solventar este problema Alan Guth y Andrei Linde desarrollaron la hipótesis de que en sus primeros instantes el universo podía haberse expandido a una velocidad mucho mayor de que la que hoy observamos. Ese proceso habría proporcionado al universo su extraordinaria homogeneidad pero, al mismo tiempo, tendría que haber provocado ondas gravitacionales.

La pista está en la radiación cósmica

Buscando analizar cada vez con mayor detalle la radiación cósmica, diversas agencias espaciales han enviado al espacio satélites dotados con cámaras capaces de capturar el fondo de microondas que baña el universo. COBE (1992), WMAP (2003) y PLANCK (2013) nos presentan pequeñas variaciones en la radiación de fondo que nos permiten ver cómo era el universo cuando la luz empezó a fluir entre la materia supercaliente.

Sin embargo fue el telescopio BICEP2, instalado en el Polo Sur, el que analizando un pequeño parche de cielo acaba de encontrar en la radiación cósmica la huella de las ondas gravitacionales provocadas por la inflación del universo en sus primeros instantes.

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