El universo es 100 millones de años más viejo de lo que se creía

El telescopio espacial europeo ‘Planck’ retrata en alta resolución la radiación emitida cuando habían transcurrido solo 380.000 años desde el Big Bang

VÍDEO: REUTERS-LIVE

Unos 380.000 años después de la gran explosión inicial, el universo se hizo transparente y la radiación emitida entonces se detecta hoy en el cielo a una temperatura ultrabaja. El telescopio espacial Planck la ha estado observando durante meses esa luz, la más antigua del cosmos, y ahora los científicos han presentado el mapa a altísima resolución de las pequeñas variaciones de temperatura de esa radiación, variaciones que serían como las semillas de las galaxias y cúmulos de galaxias. Los datos de este telescopio de la Agencia Europea del Espacio (ESA), presentados hoy en París, son mucho más precisos que los obtenidos con anteriores observatorios de este tipo y permiten ajustar mejor tanto la edad del universo como su composición. El cosmos tiene 13.810 millones de años, es decir, es unos 100 millones de años más viejo de lo estimado previamente, y está compuesto por materia corriente (4,9%), materia oscura (26%) y energía oscura (69,1%). Así que hay un poquito más de materia corriente de lo que se había establecido.

“La teoría cosmológica estándar se ajusta muy bien con los datos del Planck”, ha afirmado el científico británico George Efstathiou al presentar el nuevo mapa del cielo. Pero también ha destacado unas anomalías respecto a las predicciones de los modelos cosmológicos más extendidos, de nuestra comprensión actual del universo, “que podrían ser indicios de una nueva física”. Efstathiou ha anticipado que “Planck estimulará mucho el trabajo teórico”. Se trata de una zona ligerísimamente más fría que la media (se aprecian en azul en el cuadrante inferior derecha) que no encajaría muy bien en la distribución aleatoria predicha en los modelos.

Los datos presentados hoy responden a los primeros 15 meses de funcionamiento del Planck en el espacio y el artefacto sigue funcionando, así que cabe esperar más novedades dentro de unos meses, ha señalado Jean-Jacques Dordain, director general de la ESA.

Un telescopio para observar el pasado

El Planck, un observatorio espacial de casi dos toneladas, está situado a un millón y medio de kilómetros de la Tierra, en un punto de equilibrio gravitatorio del sistema Sol-Tierra denominado Lagrange 2 (L2) y en dirección opuesta a la estrella. También están otros telescopios en órbita de L2, como el Herschel, un observatorio de infrarrojos igualmente también de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que partió en el mismo cohete que el Planck, el 4 de mayo de 2009. La ESA aprovechó un único lanzamiento con un cohete Ariane 5, desde la base de Kourou, en la Guyana Francesa, para enviar los dos artefactos científicos y, tras el lanzamiento, se separaron y emprendieron viaje por separado a su destino de trabajo.

Con 4,2 metros de altura y un diámetro máximo de 4,2 metros, el Planck fue diseñado para hacer el mapa más preciso hasta ahora de las sutiles variaciones de temperatura de la radiación de fondo de microondas, una especie de eco remanente de los primeros tiempos del universo. El objetivo es profundizar en la senda iniciada en el espacio con el satélite de la NASA COBE, que, en los años noventa, descubrió esas sutiles variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas que, hasta entonces, parecía ser uniforme en el cielo. A continuación llegó el WMAP, también de la NASA, que, además de trazar un mapa más preciso de la radiación de fondo, logró, por ejemplo, determinar la composición del cosmos.

Los objetivos de la misión europea no podían ser más ambiciosos al buscar respuestas a preguntas fundamentales: ¿Cómo empezó el universo? ¿Cómo ha evolucionado hasta ser como es hoy? ¿Cómo evolucionará en el futuro?

Los primeros tiempos del cosmos fueron de altísima temperatura, una sopa densa de protones, electrones y fotones a unos 2.700 grados centígrados. Transcurridos unos 380.000 años se enfrió lo suficiente como para que los protones y electrones se unieran formando átomos, y los fotones (la luz) quedaron libres. En ese momento el universo se hizo transparente.

Cabe hacerse una lejana idea pensando en una piscina de agua hirviendo, que solo se hace transparente cuando ha bajado suficientemente la temperatura. Aquellos fotones permean todo el cosmos actual pero en forma de radiación muy fría, a 2,7 grados sobre el cero absoluto, y es lo que capta el Planck, como sus antecesores en el espacio COBE y WMAP, ambos de la NASA.

Esa radiación de fondo se descubrió en 1965 y fue una prueba de gran calado de la teoría del Big Bang, ya que era una de las predicciones de los físicos teóricos en ese modelo cosmológico. Pero el problema es que, entonces y durante décadas, la radiación era desesperantemente uniforme, de manera que resultaba imposible de cuadrar con la obvia no uniformidad del universo observable, es decir, las concentraciones de materia en las estrellas y galaxias. La solución la dio el COBE, cuando descubrió ligerísimas variaciones de temperatura en aquella radiación de fondo que ahora llega como microondas, tras haberse enfriado en el universo en expansión. Esas minúsculas variaciones de temperatura revelan las ondas disparadas por las fluctuaciones cuánticas en el universo inmediatamente tras nacer.

Los datos de Planck son mucho más precisos que los del COBE y el nuevo mapa muestra con alta resolución pequeñísimas variaciones de temperatura (azul más frio y rojo más caliente) que corresponderían a diferencias de densidad, como ligerísimos grumos de una salsa, que darían origen a las estructuras del universo actual.

“Con esa radiación fósil los cosmólogos hacen arqueología del universo”, ha comentado en París el director científico de la ESA, Álvaro Giménez. “El mapa más preciso es para los cosmólogos como una mina de oro de conocimiento del universo”, ha dicho Efstathiou.

En realidad el nuevo mapa es el resultado de limpiar a fondo el que fue presentado en 2010, ya que aquella primera cartografía de la radiación del universo primitivo incluida todavía toda la radiación de nuestra galaxia, que los científicos han ido restando hasta lograr el mapa definitivo de las fluctuaciones de la radiación de fondo de microondas.

Efstathiou ha recordado que la teoría más extendida sobre los primeros instantes del universo incluyen una fase de crecimiento exponencial, denominada de inflación. Ha presentado las simulaciones realizadas con ordenador del universo con fase de inflación cósmica y, al compararlo con el mapa real obtenido con el Planck, ha destacado la buena concordancia. “Los inflacionistas pueden estar contentos hoy”, ha dicho, aunque las anomalías detectadas darán trabajo a los científicos.

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