La luz de la más tierna infancia del Universo que puedes observar, es la que te llega después de 380.000 años que ocurriera el Big Bang, por lo tanto corresponde a una fotografía del Universo de cuando este era un bebé (recuerda que el Universo tiene la venerable edad de 13.800 millones de años).
Esa luz que compone la foto de nuestro Universo bebé se llama Fondo Cósmico de Microondas (en inglés sus siglas son CMB)……..no olvides este nombre un tanto feo para recordar, su detección es un hito científico del siglo XX y la reliquia más importante que hasta ahora poseemos del Big Bang.
Más adelante, en otras entradas, ya nos iremos aproximando al momento inicial (Big Bang), donde se supone que empezó todo este Universo y digo se supone, pues de cierto y comprobable no tenemos nada. Para ser sinceros, del mismísimo momento inicial y de lo que había con anterioridad no tenemos ninguna certeza……vamos que todas las teorías se van al traste.
Pero sigamos con nuestro hilo……..aquí te presento esa increíble foto del Universo casi recién nacido, que muestra un mapa de temperaturas del Fondo Cósmico (recuerda, es luz) y de la distribución de densidad de materia en ese mismo momento, hace 13.420 millones de años, cuando tenía apenas 380.000 años de existencia y no había absolutamente nada de lo que conoces en la actualidad, ni tan siquiera átomos.
Algo muy importante: aunque veas en la foto unas diferencias de color muy acusadas, realmente están indicando una variación de temperaturas muy pequeñas, del orden de una diezmilésima de grado. Te adelanto que en esas pequeñísimas fluctuaciones se encuentra codificada una información crucial acerca del Universo. Es el Santo Grial de los cosmólogos.
Retomemos lo que seguramente te estarás preguntando. Por qué ese límite de 380.000 años, por qué no podemos ver cómo era el Universo aún más joven. Vamos a ello.
Cuando el Universo tenía unos 300 segundos de edad, su temperatura había descendido a unos 600 millones de grados (ahí es nada), pero estaba lo “suficientemente” frio como para que se formara un tipo de materia denominado “plasma”.
Ese plasma extremadamente caliente estaba formado por fotones que son las partículas que trasportan la luz (todo lo que ves es a gracias a los fotones que llegan a tus ojos), protones y electrones……y todos ellos interaccionando y chocando en una especie de baile frenético.
El Universo era tan denso y tan caliente que los átomos todavía no existían. Los protones y electrones tenían tanta energía que danzaban por separado, y la luz que interaccionaba continuamente con ellos no podía avanzar.
La consecuencia de esta frenética interacción es que el Universo en ese tiempo (un bebé) era luminoso pero no transparente. La luz estaba prisionera, no podía escapar, y si a nuestros telescopios no llega luz, no puedes ver nada, de nada……nada.
Cuando el Universo llegó a los 380.000 años, la expansión posibilitó que la temperatura descendiera hasta unos 3.000 grados (anota de 600 millones a 3.000…..una notable diferencia). A esa temperatura el baile ya no era tan frenético y se pudieron formar los primeros átomos, que por fin ya eran neutros……vamos que no incordiaban. Esa época se llama «recombinación».
Todo el plasma se convirtió en un gas de átomos neutros (básicamente hidrógeno y helio) por lo que ya no interaccionaban fuertemente con la luz ……por fin los fotones de luz no rebotaban y pudieron viajar en línea recta sin interrupciones. Se liberaron.
Aquellos fotones liberados hace 380.000 años han seguido viajando sin parar miles de millones de años y es lo que recibimos hoy cómo la luz más antigua del Universo……recuerda su nombre: Fondo Cósmico de Microondas (CMB).
Por si no has caído, cuando la luz quedó liberada la temperatura del Universo era de 3.000 grados, cómo es que entonces esa luz se detecta ahora en el rango de las microondas (unos -270 grados). La respuesta es que esos fotones en su larguísimo viaje a través de un Universo en expansión han ido perdiendo energía.
Si tienes curiosidad por saber cómo fue detectada inicialmente la radiación, esta es la sorprendente historia: fue detectada por primera vez en 1964 por dos jóvenes radioastrónomos Arno A. Penzias y Robert W. Wilson, trabajo por el que recibieron el premio Nobel en 1978. No buscaban dicha radiación, ni siquiera conocían la teoría del Big Bang que la predice, lo que querían era reutilizar una antena de la compañía Bell Telephone, construida para comunicaciones por satélite, para detectar ondas de radio emitida por nuestra galaxia. Sin embargo, al hacer pruebas encontraron una extraña radiación en el rango de las microondas cuyo origen no conseguían identificar ni eliminar.
Aquella radiación tenía propiedades sorprendentes: no cambiaba con la hora ni con la estación del año y tampoco dependía de la orientación. No se rindieron y con la labor mediadora de importantes físicos, supieron que se ajustaba a la predicción teórica del Big Bang.
Curiosidad: el 1% de las interferencias de los antiguos televisores analógicos se deben a dicho Fondo Cósmico de Microondas (CMB).
Esa primera detección de la radiación primigenia del Universo (CMB) en los años 60, marca un hito muy importante en la historia de la Cosmología, dio el respaldo definitivo a la idea que nuestro universo se inició en una gran explosión (Big Bang).
Sondas cada vez más precisas lanzadas al espacio han detectado dicha radiación: COBE (cuyos directores recibieron el Nobel en 2006), WMAP, y más recientemente Planck. Cada uno de estos experimentos ha obtenido una imagen más nítida y con mayor resolución de un universo casi recién nacido. Estos avances en la observación del universo primordial han abierto una nueva era, que se conoce como “Cosmología de precisión”.
Esas pequeñas fluctuaciones que se aprecian (recuerda no superiores de 1/10000): son las semillas de todas las estrellas y galaxias que ves en la actualidad.…..y por supuesto de nosotros «los Sapiens».
Te diré más, se están haciendo experimentos para encontrar en esta radiación del Universo bebé, la prueba definitiva que confirme la Teoría de la Inflación que tan bien se ajusta a las propiedades que observamos en el Universo y que completa la teoría del Big Bang……..sería, tirando de humor, la teoría del Big Bang + Bang. Por cierto es una teoría aceptada por casi todos los físicos.
Adelanto que esta teoría predice un incremento brutal en el tamaño del universo inicial de 25 órdenes de magnitud (× 1025) durante una millonésima de billonésima de billonésima de segundo (10–30 s). Un crecimiento espeluznante en un tiempo tan mínimo que es imposible de imaginar……..hablaremos de ella más adelante.
Pero cómo diría el peculiar y genial físico Richard Feynman (tocaba los bongos en un bar de carretera y era experto en abrir cerraduras y cajas fuerte……además de premio Nobel): no importa lo bonita que sea tu teoría, ni lo listo que seas. Si no está de acuerdo con la experimentación, está equivocada. Así que a esperar.
Aquí te dejo un icónico video de Richard Feynman tocando los bongos.