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COSMOLOGÍA | Radiación de fondo

Observaciones indican que la expansión del universo se acelera

Hace años que la teoría del Big Bang está fuertemente respaldada por las observaciones. Describe el origen y evolución del universo, pero permite diversas variantes que dependen de variables que no se conocen. Medirlas, y conseguir así hilar mucho más fino en el relato de cómo pasó todo, es el objetivo de los nuevos experimentos de análisis de la radiación de fondo cósmica. Los primeros resultados de los dos experimentos de este tipo más recientes, uno de ellos con participación española e instalado en el Observatorio del Teide, refuerzan la idea de que el universo nunca sufrirá una contracción cuando deje de expandirse, y también la de que debe haber un tipo de energía de naturaleza desconocida que está provocando ahora una aceleración de la expansión.

La teoría de la gran explosión dice que el universo era en el pasado mucho más denso y caliente. En cierto momento empezó a expandirse y enfriarse, y unos 300.000 años después, su temperatura había bajado tanto como para permitir que materia y radiación se separaran. La radiación llenó entonces todo el universo y lo sigue haciendo ahora; se detecta en todo el cielo, y, como todo el universo, se ha enfriado: hoy está a unos 270 grados centígrados bajo cero. Esta temperatura es más o menos la misma en todo el cielo; las diferencias aparecen sólo cuando se mide con una precisión de diezmilésimas de grado. Entonces se ven regiones del cielo más o menos frías, debidas a que mientras materia y energía estuvieron acopladas la materia desarrolló los grumos que acabarían formando las estructuras que se observan hoy -galaxias y cúmulos de galaxias-. Esas semillas dejaron su huella en la radiación y hoy se perciben como esas variaciones de temperatura.

Las huellas contienen mucha información útil, porque son distintas según sea el universo. 'Vemos la marca dejada por los antepasados de las galaxias actuales', explica Rafael Rebolo, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y uno de los responsables del experimento Very Small Array (VSA) de medición de la radiación de fondo. 'Estas huellas permiten inferir procesos físicos de aquella época, procesos que a su vez estaban condicionados por la geometría del universo ; por el tipo de energía y el tipo de materia que hay'.

Temperatura del cielo

La forma de detectar las diferencias en la radiación de fondo es medir la temperatura de todo el cielo. Esas diferencias fueron detectadas por primera vez en 1992 por el satélite Cobe, de la NASA, que midió diferencias de temperatura entre puntos del cielo separados una distancia equivalente a lo que ocupan 14 lunas llenas.

Los dos experimentos que ahora presentan sus resultados miden variaciones de temperatura mucho menores y entre puntos del cielo muy próximos. El VSA, de las universidades de Manchester y Cambridge (Reino Unido) y el IAC, y el experimento estadounidense-canadiense CBI (Cosmic Background Imager) pueden medir puntos separados más o menos media luna llena (15 minutos de arco) y menos de un cuarto de luna llena (seis minutos de arco), respectivamente.

En su primer año de funcionamiento el VSA ha medido ocho regiones de cielo, que cubren unas 400 veces el tamaño de la luna llena en el cielo. El CBI ha cubierto tres regiones, cada una equivalente a cuatro lunas. Los resultados son muy similares a los obtenidos hace unos años por los experimentos Boomerang y Máxima, que midieron la radiación de fondo con detectores en globos por encima de la atmósfera. Esta coincidencia es una buena noticia, porque VSA y CBI -que está instalado a 5.000 metros de altura en Chile- emplean una técnica distinta a la de sus predecesores y todo parece encajar.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Miércoles, 5 de junio de 2002