Si se logra financiación para telescopios aún más grandes, podremos ver cómo se formaban las primeras galaxias, y lo veremos en directo
Foto: Akaten
sorprendentemente, desde hace años podemos ver un objeto aún más
lejano en el tiempo: el fondo cósmico de radiación. Los mapas que
levantó el WMAP de él son el mapa del propio Universo cuando éste
sólo contaba con un poco menos de 400.000 años de edad. Parte de la
"nieve" que vemos en un televisor fuera de sintonía
procede de ese fondo de cósmico de microondas.
Ese fondo cósmico de radiación es el borde del Universo visible, en
cuyo centro nos encontramos, más allá no podemos ver nada. El borde
definitivo, el causal, el equivalente al horizonte de sucesos de un
agujero negro, el momento t=0 del Big Bang, está a unos 400.000
años luz más allá, pero siempre será invisible e inalcanzable. El
Universo era un plasma entre el momento t=0, correspondiente a la
supuesta singularidad inicial y esos casi 400.000 años. Era un gas
ionizado, y no dejaba que la radiación electromagnética lo cruzara
libremente.
Fue justo después, al producirse la recombinación, al bajar la
temperatura a solamente 3000 grados Kelvin, al permitirse la
formación de los primeros átomos neutros, cuando el Universo se
hizo transparente por primera vez y la luz lo pudo atravesar. Es
precisamente eso lo que vemos en el fondo cósmico de radiación, esa
luz que atravesó el Universo por primera vez y cuya longitud de
onda ha sido alargada hasta la gama de microondas debido a la
expansión cosmológica. Nos habla de la textura del Universo en esa
época, la textura necesaria para formar galaxias, estrellas,
planetas y humanos.
Pese a todo, sabemos algo de lo que ocurrió antes. Gracias a la
proporción de elementos generados durante la nucleosíntesis
primordial, sabemos las condiciones reinantes escasísimos minutos
después del Big Bang y lo que ocurrió un poco más atrás lo podemos
reproducir en aceleradores de partículas como el LHC. Pero no lo
podemos ver directamente.
Si fuéramos capaces de detectar bien los neutrinos podríamos ver
los neutrinos primordiales y reconstruir una imagen del Universo
justo cuando éste se hizo transparente a esas partículas, antes de
la recombinación. Por desgracia, aún no es posible y quizás no lo
sea nunca.
También podríamos detectar las ondas gravitatorias. Éstas son
oscilaciones del propio espacio-tiempo que la Relatividad General
predice que se deben de generar en los más poderosos procesos
gravitatorios. No se nos puede ocurrir algo más poderoso que el
propio Big Bang, pero las ondas gravitatorias son muy débiles y
desde entonces la propia expansión cosmológica las debe de haber
debilitado aún más. Tenemos esperanzas de que un día la tecnología
progrese lo suficiente como para que nuestros detectores de ondas
gravitatorias perciban una señal, pero parece que todavía no es
posible. ¿O sí?
¿Qué tal si nos conformamos con detectarlas indirectamente? Para
estudiar este punto nos tenemos que remontar a una época aún más
atrás en el tiempo, a la época de la gran inflación.
El universo es muy isótropo, sobre todo el fondo cósmico de
radiación. Sitios opuestos del cielo nunca tuvieron la posibilidad
causal de termalizar (estar a la misma temperatura), sin embargo,
lo que se observa es que parece que lo hicieron. Además el Universo
parece plano. Para resolver estos dos problemas Alan Guth introdujo
en 1979 el concepto inflación. Según su teoría un campo escalar del
vacío (de naturaleza y origen desconocidos) habría expandido el
Universo tremendamente en una pequeñísima fracción de segundo. Esto
ocurriría a los 10-35 segundos después del Big Bang, cuando la
temperatura era de 1027 K.
Durante esta inflación un volumen cualquiera de Universo se habría
multiplicado por un factor 1050. Como resultado nuestro Universo
visible procedería de una pequeña región a casi la misma
temperatura y la geometría del Universo sería muy plana. A cambio
de solucionar estos dos problemas hay que pagar el precio de la
existencia de una infinidad de Universos paralelos a los que nunca
podremos tener acceso y que se encuentran más allá del horizonte
causal.
Hay pruebas indirectas de este fenómeno de la inflación en el
propio fondo de microondas. Las fluctuaciones que vemos en él
serían las fluctuaciones del vacío amplificadas por la propia
inflación.
Ahora viajemos a la Antártida, allí un pequeño grupo de
afortunados, pero capaces de soportar un frío terrible, exploran el
Cosmos con el South Pole Telescope (SPT) bajo el cielo más límpido
de la Tierra. Con el STP ya investigan la naturaleza de la energía
oscura. Quizás algún día nos digan algo al respecto.
Científicos de diversas instituciones trabajan ahora en un nuevo
instrumento para ese observatorio: un polarímetro. Este instrumento
operaría en ondas submilimétricas, una gama de longitudes de onda
situadas entre las microondas y el infrarrojo.
Si la hipótesis de la inflación es correcta, ésta tuvo que haber
amplificado las ondas gravitatorias hasta hacer visible su efecto
sobre el fondo cósmico de radiación. Si es así, y en esa gama de
frecuencias, debe de haber un patrón detrás del que observamos que
sea un reflejo de las ondas gravitatorias y de la inflación.
Si finalmente logran detectarlo habrán cruzado más allá de la
frontera de la recombinación, viendo el "reflejo" en los
cielos de lo que ocurrió antes. Entonces casi se podrán
"oír" reverberar los ecos de la propia génesis del
espacio-tiempo, cuando el tambor cósmico del Big Bang dio origen a
la toda la creación.
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