¿Cómo empezó el universo?

Hay varias teorías y la del Big Bang es la que tiene el mayor número de seguidores entre los astrónomos

Gloria Delgado Inglada
Simulación del Big Bang mediante una colisión controlada en el laboratorio.
Simulación del Big Bang mediante una colisión controlada en el laboratorio.

No tenemos certeza de cómo empezó el universo, como nos ocurre con muchas otras cosas en astronomía. Pero hay varias teorías y la del Big Bang es la que tiene el mayor número de seguidores entre los astrónomos. Esto es así gracias a las evidencias que tenemos y a las observaciones que apoyan que esa teoría es válida. La teoría del Big Bang nos dice que hace algo menos de 14.000 millones de años, el universo era algo muy, muy diferente a lo que conocemos ahora. Es difícil de imaginar, pero podemos hacer un esfuerzo. Era una región de un tamaño minúsculo, muchísimo más pequeño la cabeza de un alfiler. Y en ese espacio había una temperatura y una densidad muy altas. Es decir tenía unas condiciones muy extremas, nada que conozcamos o que haya en nuestro universo en la actualidad es ni siquiera parecido. Y entonces sucedió algo que desató el inicio de lo que después se convirtió en nuestro universo. Lo que ocurrió es que por algún motivo esa minúscula región muy caliente y muy densa empezó a expandirse.

La manera en la que uno puede imaginarse esto es como un globo desinflado con algunos puntos pintados en su superficie. Cuando lo empiezas a inflar, esos puntos se van alejando unos de otros. Básicamente lo que provocó aquella expansión es que las condiciones tan extremas que había en el principio se fueran suavizando, la temperatura y la densidad fueron disminuyendo. Se produjeron varias etapas cruciales pero digamos que se fueron dando las condiciones para que, primero, aparecieran protones y neutrones. Los protones son partículas subatómicas, es decir, que son más pequeñas que el átomo, tienen una carga eléctrica positiva y están formados por la unión de tres partículas elementales llamadas quarks. Los neutrones son también partículas subatómicas, no tienen carga eléctrica y están formados, igualmente, por tres quarks.

Tras la formación de protones y neutrones, tres minutos después del Big Bang, aparecieron los primeros núcleos

Tras la formación de protones y neutrones, tres minutos después del Big Bang, aparecieron los primeros núcleos. Poco más tarde, los electrones pudieron asociarse con protones y neutrones y dieron lugar a los átomos neutros. Esto llevo un tiempo, hasta los primeros átomos pasaron unos 300.000 años. Y en realidad solo pudieron formarse hidrógeno, casi todo el hidrógeno que hay en el universo viene del Big Bang, helio y un poco de litio. Todo el resto de elementos químicos provienen de una etapa posterior, cuando se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Pero ese hidrógeno y ese helio fueron la materia prima a partir de la que se generó todo lo que conocemos.

Hubo etapas oscuras de las que no podemos recibir ninguna información. Y por eso no tenemos una seguridad al 100% de que el Big Bang es la teoría correcta. Pero además de esas etapas oscuras hay otras que sí permitieron que los fotones, la luz que se producía en ese momento, saliera de ahí y llegara hasta hoy en día. Y esa luz sí podemos estudiarla en la actualidad y nos da información sobre lo que ocurría en el momento en el que se formó. De hecho hay algo que se llama fondo cósmico de microondas que es radiación que nos llega desde esas etapas primeras del universo. Con esa información podemos saber que hubo momentos en los que este universo permitió que se dieran condiciones, por ejemplo, para que se formaran las galaxias. Como te explicaba, en el origen aquella región primera era muy uniforme pero al empezar a expandirse comenzaron a ocurrir pequeñas diferencias entre unas regiones y otras, y esas pequeñas diferencias facilitaron que después se formaran las galaxias y las estrellas. Si todo hubiera seguido siendo igual de uniforme quizá no se habrían dado las condiciones para que se formaran las galaxias y las estrellas porque, al final, su formación viene de inhomogeneidades en la temperatura o podríamos llamarlas irregularidades en el universo. Y esa es la forma en la que comenzó nuestro cosmos.

La teoría de los universos múltiples defiende que aquella región a partir de la que empezó todo podía no ser la única, es decir, podía haber habido diferentes regiones similares que también empezaran a expandirse y que dieran lugar, cada una de ellas, a un universo

Hay algunas teorías que especulan con la idea de que aquella región a partir de la que empezó todo podía no ser la única, es decir, podía haber habido diferentes regiones similares que también empezaran a expandirse y que dieran lugar, cada una de ellas, a un universo. Esta es la teoría de los universos múltiples. Hay astrónomos que tienen esta hipótesis como campo de investigación. Pero en realidad sobre esto no hay pruebas como sí las tenemos de la teoría del Big Bang como inicio de nuestro cosmos. En astronomía, como en el resto de la ciencia, la teoría y las observaciones deben ir de la mano. Hay muchas cosas que matemáticamente tienen sentido y esta de los universos múltiples puede tener sentido matemático y físico pero hasta que no se observe y obtengamos una prueba aunque sea indirecta, no puede afirmarse. Pero básicamente lo que dice esta idea es que si todo lo que te he explicado antes ocurrió en nuestro universo, qué nos dice que no haya podido ocurrir lo mismo muchas veces.

Gloria Delgado Inglada es investigadora del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Pregunta enviada vía email por Teo Vega Lee (3º de Primaria)

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