Ventanas al universo

Nunca podremos averiguar acerca del universo más de lo que el universo mismo nos comunica a través del océano de señales en que nos baña. Estamos genéticamente preprogramados para detectar y procesar sólo algunas de esas señales, las relevantes para nuestra supervivencia. Sin embargo, nuestra curiosidad y ambición cognitiva nos han llevado a trascender esos límites naturales, detectando señales previamente vedadas mediante extensiones tecnológicas de nuestros sentidos y procesando la información obtenida mediante extensiones artificiales de nuestro cerebro.Las señales acústicas son ondas de presión en el aire y se apagan cuando se acaba la atmósfera. Los meteoritos sólo contienen información acerca del sistema solar. En esta habitación con vistas que es la superficie de nuestro planeta, las únicas ventanas que dan al universo son los rayos cósmicos, los fotones, los neutrinos y las ondas gravitacionales. Los "rayos" cósmicos (partículas y núcleos atómicos ionizados) llegan a la atmósfera con energías cien millones de veces superiores a las alcanzables en nuestros aceleradores. Chocan con algún átomo del aire y se aniquilan, dando lugar a una cascada de partículas secundarias que pueden ser captadas por detectores esparcidos sobre la superficie. Es difícil ordenar la información contenida en los rayos cósmicos. No entendemos cómo se forman y no sabemos de dónde vienen, pues están eléctricamente cargados y sus trayectorias son desviadas por los campos magnéticos que atraviesan.

Casi todas las partículas del universo son fotones o neutrinos. Hay más de mil millones de fotones y neutrinos por cada electrón o protón. En orden de frecuencia o energía creciente (o de longitud de onda decreciente), los fotones se clasifican en rayos X y rayos gamma. Casi todo lo que sabemos acerca del universo lo hemos aprendido detectando e interpretando estos mensajes electromagnéticos. Hasta la Segunda Guerra Mundial sólo observábamos en luz visible. Poco después, empezamos a sintonizar las emisiones de radio del universo. La atmósfera es opaca para las otras frecuencias, pero la colocación de detectores en satélites artificiales nos ha permitido abrir de par en par todas las ventanas del espectro electromagnético. Y hemos sido capaces de captar la radiación cósmica de fondo de microondas a una temperatura de 2,7 K, que nos transmite información sobre el estado del universo unos 300.000 años después del Big Bang, cuando el universo se hizo transparente a los fotones.

Mucho antes, sólo un par de segundos después del Big Bang, el universo se había hecho transparente a los neutrinos, que todavía están ahí, formando una especie de radiación cósmica de neutrinos, enfriada hasta unos 2 K. El día que podamos captarlos, recibiremos noticias frescas del universo temprano. Desde 1970 detectamos los neutrinos solares (aunque en proporción menor de la esperada). El descubrimiento óptico de la supernova 1987A coincidió con la captura de varios neutrinos procedentes de esa explosión, pero aún estamos lejos de sacar a los neutrinos todo su jugo informativo.

Según la teoría general de la relatividad, las rápidas aceleraciones de grandes masas producen ondas de gravitación, es decir, distorsiones en el espacio-tiempo que se propagan a la velocidad de la luz a partir de su fuente. Es posible que estemos bañados por una radiación fósil de ondas gravitacionales, que contendría señales procedentes del momento más temprano del universo, cuando la fuerza gravitatoria se desacopló de la fuerza unificada restante, quizá tan pronto como [10 elevado a menos 35] tras el Big Bang. Por desgracia, las ondas gravitacionales son aún más difíciles de detectar que los neutrinos. Esta ventana promete vistas maravillosas, pero ni siquiera hemos logrado entreabrirlas.