78 El Universo y el hombre

 

24 ARRUGAS EN EL TIEMPO

En el Universo, la materia está agrupada en galaxias; éstas se formaron unos 300 millones de años después del Big Bang a partir de la condensación de gases procedentes de esta gran explosión que supuso el origen del Universo tal como se conoce. Estas nubes de gases generaron las estrellas que las componen. Naturalmente, todas estas estrellas estaban compuestas de hidrógeno y helio. Como la mayoría eran muy masivas, explotaron en forma de supernovas al poco tiempo, lanzando al espacio elementos más pesados, tales como el carbono, el oxígeno y el hierro. De estos residuos nacieron otras estrellas más complejas como nuestro Sol. Así se fueron configurando las galaxias, con estrellas de diversa composición.

 La distribución de las galaxias en el espacio, según las observaciones, no es uniforme sino que están agrupadas en grandes cúmulos, con grandes espacios vacíos entre ellas.



George Smoot

 La teoría del Big Bang en los años ochenta, aunque estaba aceptada por la élite investigadora, no terminaba de ser ratificada. Existían discrepancias cada vez mayores; además, no encajaban bien dos aspectos. Si la radiación fósil nos llega a 3º K de manera uniforme, y ésta pertenece al nacimiento del Universo, ¿cómo es posible que las galaxias no estén repartidas también de manera uniforme?, ¿por qué las galaxias están agrupadas tan irregularmente en el espacio en grandes conglomerados, con grandes zonas vacías entre ellas?

 Estos interrogantes creaban dudas en torno a la teoría del Big Bang. De ser cierta esta teoría, la radiación fósil tendría que mostrar ciertas irregularidades, fluctuaciones, dentro de la banda de los 3º K.

El experimento de 1977, del avión espía U-2 ya mencionado, equipado con un radiómetro diferencial de microondas (DMR), capaz de detectar diferencias de una milésima de grado, no había logrado detectar fluctuaciones.

 

Entonces, George Smoot (1945), astrofísico y cosmólogo norteamericano, director de este equipo de investigación, instaló un DMR, 10 veces más sensible, en el satélite explorador del fondo cósmico COBE (Cosmic Background Explorer) que la NASA puso en órbita en noviembre de 1989. Este DMR había sido diseñado por John C. Mather (1946) astrofísico principal del laboratorio de cosmología de observación de la NASA.

Y este satélite sí encontró diferencias en la radiación de fondo en su

John C. Mather

exploración. Tal como debería ser para ajustarse a los postulados teóricos; esto es, encontraron fluctuaciones de la radiación de fondo en los 3º K, lo que significaba que la materia, a los 300.000 años del Big Bang, presentaba ciertas irregularidades que coincidían con la posterior distribución de las galaxias. Y encajaba con la teoría del Big Bang.

Estos resultados, recopilados durante dos largos años, se darían a conocer en 1992. George Smoot, publicaría un libro en el que describió todo este proceso, titulado “Arrugas en el tiempo”; título que hacía alusión a esas irregularidades del fondo cósmico. Con los datos obtenidos por el COBE se plasmó una imagen que era una auténtica fotografía de los comienzos del Universo. Era un mapa real de cómo estaba distribuida la materia en los primeros instantes después de hacerse la luz.

 

 

Mapa obtenido por el satélite COBE basado en las fluctuaciones de la radiación fósil.

 Los colores en rojo corresponden a las zonas más cálidas, con materia de protoestrellas.

 



Edwin Hubble

Con la captación de estas fluctuaciones de la radiación de fondo, la teoría del Big Bang estaba salvada. El cosmólogo británico Stephen Hawking llevado por su entusiasmo, calificó este descubrimiento como “el más importante del siglo”. Fue un gran descubrimiento, aunque, posiblemente, tenga que competir con otros de gran trascendencia como la recesión de las galaxias, realizado por Edwin Hubble en 1929. No cabe duda, pues, de que esta nueva aportación supuso uno de los hitos más importantes entre todos los descubrimientos cosmológicos.

Por este hallazgo, tanto George Smoot como John C. Mather recibieron el Premio Nobel de física en 2006.

 

El español Rafael Rebolo (1961), científico del Instituto de Astrofísica de Canarias,

Rafael Rebolo

midió posteriormente la radiación de fondo y logró una mayor resolución en esta variación, gracias a los últimos progresos informáticos. Otros astrofísicos también han utilizado aparatos más sensibles que el COBE en fechas posteriores, como el proyecto Boomerang, y han ratificado completamente los descubrimientos del experimento de George Smoot en 1992.

Francisco Sáez Pastor

Universidad de Vigo