Una rendija se ha abierto en la ventana del cosmos. La noticia ha causado un enorme revuelo, pues se trata de uno de los descubrimientos mรกs trascendentales de la ciencia en mucho tiempo, tan importante como el hallazgo de la partรญcula de Higgs y el esclarecimiento de su mecanismo. El 17 de marzo de 2014 serรก recordado como un parte aguas.
Al otro lado de la escalera del Universo, donde los peldaรฑos se acercan a lo inmensamente grande, un grupo de astrofรญsicos de Caltech, bajo la coordinaciรณn de Jamie Bock, logrรณ realizar una finรญsima observaciรณn del Fondo Cรณsmico de Microondas, la luz mรกs antigua del Universo, y de esa manera confirmรณ que, en efecto, este experimentรณ una vertiginosa inflaciรณn durante los primeros instantes despuรฉs del Big Bang. Descubierta por Arno Penzias y el mago de los aceleradores de partรญculas, Robert Wilson, la radiaciรณn de fondo trajo una sorpresa: es mucho mรกs uniforme de lo esperado. Para explicar esta anomalรญa se propuso la teorรญa de la inflaciรณn cรณsmica.
La observaciรณn se llevรณ a cabo con el telescopio BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), localizado en el Dark Sector Lab de la estaciรณn Amundsen-Scott del Polo Sur, que se halla equipado con 512 detectores. Todos se conectan a un conjunto de telescopios vecinos (Keck), los cuales duplican la capacidad del BICEP2.
Hasta donde sabemos, en ese momento (10^-35 seg) el Universo era un plasma ionizado en el que la radiaciรณn esparcรญa electrones todo el tiempo, asรญ que habรญa un contacto tรฉrmico. Una vez que la materia atรณmica dominรณ el paisaje, los electrones ya no se diseminaron y la radiaciรณn dejรณ de ser transportada por la materia. Desde entonces los fotones viajan libres, frรญos, debido a la expansiรณn, y es posible observarlos en forma de radiaciรณn cรณsmica de microondas. Son la huella del estado en que se encontraba el Universo en sus primeros 10 mil aรฑos de vida, cuando aรบn era una bola caliente, muy densa y opaca. Poco mรกs de un millรณn de aรฑos despuรฉs de Gran estallido, la densidad material cediรณ y la temperatura de la radiaciรณn cรณsmica bajรณ hasta el punto de que los รกtomos de hidrรณgeno se convirtieron en el estado de la materia luminosa predominante.
Todas las estructuras evolucionaron a partir de fluctuaciones de densidad infinitesimales, la inestabilidad gravitacional ocasionรณ su inexorable crecimiento y posterior desarrollo en galaxias, cรบmulos galรกcticos, incluso estructuras mรกs grandes. Los astrรณnomos han observado en los confines del Universo por lo menos estructuras de 100 megaparsecs. Galaxias y agregados, cรบmulos y sรบper cรบmulos crecieron debido a la amplificaciรณn gravitacional de diminutas “deshomogeneidades” de materia presentes en el momento en que el Universo adquiriรณ transparencia, es decir, unos cientos de miles de aรฑos despuรฉs del Gran estallido. Tales “deshomogeneidades” dejaron su rastro en el vasto mar de radiaciรณn cรณsmica surgida de la gran bola de fuego primordial. Para ese entonces el Universo se habรญa enfriado a una temperatura de unos cuantos miles de grados (hoy se encuentra a 2.7 K). Esto implica la existencia de unos mil millones de cuantos radiactivos (fotones) por cada รกtomo en el Universo.
Segรบn lo probaron en su momento las imรกgenes emitidas por el satรฉlite COBE, dichas ondulaciones son resultado de un cambio en la longitud de onda de la luz conforme atraviesa y envuelve regiones de diferente densidad de masa. La teorรญa de la inestabilidad gravitacional seรฑala que las irregularidades en la densidad primordial deberรญan ser del orden de una parte en 100 mil para haber tenido el tiempo suficiente de crecer hasta alcanzar las estructuras que nos dieron a conocer las mediciones realizadas por COBE, lo cual comenzรณ a reafirmar los fundamentos de la cosmologรญa contemporรกnea.
Hoy las ideas de los astrofรญsicos Alan Guth, Andrei Linde, Andreas Albrecht y Paul Steinhardt parecen haber sido confirmadas y sรณlo se esperan nuevas evidencias irrefutables, pues el telescopio espacial Planck no ha corrido con la misma suerte. Hasta ahora no se contaba con evidencia directa que nos permitiera explicar por quรฉ el Universo es tan uniforme desde donde se le mire y quรฉ ocasionรณ que esta radiaciรณn de fondo de microondas sea la misma por todas partes. Ademรกs, el descubrimiento refuerza la idea de Albert Einstein sobre la existencia de ondas gravitacionales primigenias que, a su vez, estamparon su firma en tal radiaciรณn de microondas, y de paso descarta, en principio, la hipรณtesis de que el Big Bang es sรณlo el mรกs reciente de un nรบmero infinito de estallidos. Hace algunos aรฑos, cuando tuve la oportunidad de preguntarle al cosmรณlogo Stephen Hawking si la inflaciรณn era una fantasรญa, me hizo saber que, debido al estado fรญsico de su persona, la respuesta le tomarรญa varias horas, por lo que la resumiรณ en la siguiente frase: “¿Cuรกnto estรก dispuesto a apostar?”.
escritor y divulgador cientรญfico. Su libro mรกs reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
