Un satélite envía pruebas decisivas del Big Bang

Un satélite de la NASA -la Administración Espacial Norteamericana- ha encontrado las pruebas que los cosmólogos consideran decisivas para demostrar que el Big Bang es la teoría válida que explica el origen del universo. La prueba de que hay unas ondulaciones a 15.000 millones de años luz -lo que se cree son - los confines del universo- permite a los científicos ver qué pasó tras la gran explosión y cómo se formaron después galaxias, las estrellas y los planetas. Los expertos ya han calificado el hallazgo como el "santo grial" de la cosmología, y uno de los principales descubrimientos del siglo, merecedor sin duda de un premio Nobel. Una radiación de fondo es la pista científica fundamental, que ha conducido a explicar con rigor el origen del universo."Se trata de una auténtica revolución. Hemos encontrado la prueba de cómo nació el universo y cómo ha evolucionado". Con estas palabras presentó el pasado jueves George Smoot, astrofísico de la Universidad de California, en Berkeley, y coordinador de las investigaciones, el descubrimiento, obtenido a partir de los datos facilitados por el satélite COBE (explorador de la radiación de fondo cósmica), lanzado al espacio por la NASA en 1989. El anuncio fue hecho durante una reunión de la Sociedad Física Americana.

"De verdad, no puede hacerse idea de lo emocionante que es esto", ha dicho Carlos Frenk, astrónomo de la Universidad de Durham. "Todos los cosmólogos del mundo han empezado a telef6nearse unos a otros para intentar saber con exactitud qué significan estos números".

El satélite COBE ha proporcionado la respuesta a los interrogantes que han desconcertado a los científicos durante las tres últimas décadas en sus intentos por entender la estructura del cosmos. En los años sesenta, dos investigadores norteamericanos encontraron la prueba de que todo había empezado con el Big Bang, hace 15.000 millones de años. Después, un gas primordial se expandió rápidamente. El problema radicaba en averiguar cómo todos esos trozos (estrellas, planetas y galaxias) se habían transformado en potaje.

Sinoot y sus compafieros en Berkeley reunieron a investigadores procedentes de diversos organismos norteamericanos para formar este equipo. Incluyeron al Centro Goddard de Vuelos Espaciales, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Princeton.

Joel Primack, físico en la Universidad de California en Santa Cruz, ha dicho que, si se confirma, "éste es uno de los mayores descubrimientos de todo el siglo. De hecho, es uno de los principales descubrimientos de la ciencia".

Michael Turner, físico en la Universidad de Chicago, ha declarado que el descubrimiento es "increíblemente importante". "No se trata de exagerar su relevancia. Hemos encontrado el Santo Grial de la cosmología... Si es realmente cierto, este hallazgo merece un Premio Nobel".

Desde que se crearon las ondulaciones, hace 15.000 millones de años, su radiación ha estado viajando hacia la Tierra a la velocidad de la luz. El COBE es una "maravillosa máquina del tiempo", según las palabras del propio Smoot, que ha permitido detectar estas radiaciones, ver la juventud del universo.

Este resplandor del Big Bang, que permanece en forma de radiación en microondas, ha estado bañando el universo durante miles de millones de años. Las galaxias deben haberse formado a partir del crecimiento de las fuerzas gravitatorias que habrían dado cohesión a la materia.

Para producir un universo rugoso, la radiación procedente del Big Bang debería mostrar también signos de su rugosidad.

El COBE lleva a bordo instrumentos sensibles a esta radiación extraordiariamente antigua. Las ondulaciones que el satélite ha hallado constituyen la primera gran prueba de esa rugosidad de la radiación, buscada con tanto empeño.

Variaciones mínimas

Cuando el COBE fue lanzado, con ayuda de un cohete Delta, desde la base de Bandenberg (California), Nancy Bogess, de la NASA, ya subrayó que con este satélite se iría mucho más lejos que con ningún telescopio o cualquier misión espacial. "Nos remontaremos", dijo Bogess, "hasta la época en la que no había estrellas ni galaxias, cuando el universo era muy joven". Ahora el COBE ha detectado variaciones casi imperceptibles en la temperatura de la radiación, que es capaz de registrar temperaturas de hasta 270 grados centígrados bajo cero. Esas variaciones -de sólo 30 millonésimas partes de un grado- representan diferencias mínimas en la densidad de la materia de los confines del universo, ondulaciones nebulosas rodeadas por materia de una densidad muy ligeramente inferior. Los rizos más pequeños que el satélite ha captado se extienden en un espacio de unos 500.000 años luz.

De esta forma, el COBE, en órbita a una altitud de unos 800 kilómetros desde la Tierra, ha tomado una foto instantánea de cómo era el universo justo 300.000 años después del Big Bang -en el momento en que la nebulosa bola de fuego de radiación y materia producida por la explosión comenzaba a enfriarse. "Los resultados", ha dicho Rowan-Robinson, de la Universidad de Londres, "muestran que la teoría del Big Bang vuelve a recuperar su exitosa brillantez".

Rowan-Robinson ha descrito las ondulaciones como algo similar al caótico panorama de ondas que puede verse desde la ventana de un avión volando sobre un océano. "Ahora estoy bien seguro de que si tuviéramos un telescopio aún mayor en el espacio podríamos ver las fluctuaciones que son los primeros signos de la formación de las galaxias. Ahora esto es un asunto ya de tecnología", ha añadido Rowan-Robinson.

El momento que ha retratado el COBE es conocido como la época de la recombinación. En ese punto, las primeras galaxias comenzaron a formarse, y la luz procedente de estas galaxias, emitida por esa nebulosa de radiación, quedó libre para ser recogida por los astrónomos modernos con sus telescopios.

"Análisis más profundos de los resultados M COBE", ha explicado Carlos Frenk, de la Universidad de Durham, "arrojarán luz sobre la naturaleza de la misteriosa materia oscura que sabemos que es la principal contribución a la masa del universo". Esta desconocida materia oscura es la principal teoría científica para explicar por qué el universo no es liso, sino que presenta grumos.

Una airosa salida

Los astrónomos han deducido además qué debería haber mucha más materia de la que han observado para que pudieran formarse las galaxias que hoy existen. Una de las principales teorías que le dan respuesta es la de la materia oscura, que indica que en torno al 99% de la materia del universo resulta invisible.

Esta teoría predice fluctuaciones en la radiación de fondo de un tamaño que coincide exactamente con el que el COBE ha observado. "El hecho de que no hubieran sido vistas hasta ahora llevó a los teóricos a empezar a dudar si estarían trabajando en el camino correcto", ha dicho Rowan-Robinson. "Si. el COBE no hubiera captado estas ondulaciones, los teóricos se habrían encontrado ante un callejón sin salida; su mejor argumento para entender cómo se formaron las galaxias se habría esfumado", añadió. "La teoría de la materia oscura fría es muy interesante, porque hace unas predicciones muy exactas sobre el tamaño que estas fluctuaciones deberían tener. Lo grandes que lleguen a ser depende de lo rápido que crezcan. Los resultados de ahora confirman exactamente las predicciones de la teoría".

Sin embargo, Arnold Wolfendale, astrónomo real, ha dado la voz de cautela: "No queremos otra fusión fría", ha dicho. "La comunidad científica debe examinar los resultados antes de proclamar a los cuatro vientos su importancia. No hay duda de que, si se verifica, es un resultado muy importante. Detectar estas pequeñas fluctuaciones es muy difícil. Otro grupo de investigadores ya informó el año pasado que habían captado unas fluctuaciones similares; más tarde se comprobó que eran debidas a rayos cósmicos". Aunque en las frecuencias en que están trabajando nuestros compañeros americanos", añadio Arnold Wolfendale, "los rayos cósmicos no deberían constituir un problema, pero hay partículas entre las estrellas que también pueden producir radiación y hacer pensar que ésta es cosmológica".

Martin Rees, profesor de Astrofísica en la Universidad de Cambridge, ha dicho: "Necesitábamos un equipo lo suficientemente sensible para captar estas fluctuaciones. Ahora esperamos conseguir en el plazo de un año otras observaciones desde la Tierra que vengan a corroborar este hallazgo". Rees ha añadido que estos resultados abren una nueva era de la astronomía. "Ahora hemos visto que podemos empezar a analizarlos. Podemos aprender mucho sobre la historia del universo, sobre qué sucedió. Deberíamos encontrar, por ejemplo, que hubo una segunda era nebulosa después de que la original desapareciera".

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