El 'eco' del Big Bang aclara la historia del universo primitivo

Los cuatro experimentos (DASI, Boomerang, Maxima y CBI) utilizan tecnolog¨ªas y m¨¦todos diferentes: dos se operan desde el polo sur y dos desde el territorio de Estados Unidos. Y todos ellos confirman que los rasgos primitivos del universo dejaron sus huellas en el eco del Big Bang.

La inflaci¨®n c¨®smica propone que el universo sufri¨® un crecimiento exponencial al principio y que luego sigui¨® expandi¨¦ndose mucho m¨¢s despacio, tal y como se observa ahora. La teor¨ªa cuenta con muchos partidarios entre los cient¨ªficos por su belleza como modelo y por las respuestas que da a inc¨®gnitas cosmol¨®gicas cruciales que carecen de respuesta en el marco m¨¢s general de la teor¨ªa del Big Bang. Pero hay que ponerla a prueba con experimentos y observaciones y ese crecimiento exponencial no se ha visto directamente.

Los cient¨ªficos, para confirmar o descartar teor¨ªas, hacen hip¨®tesis: 'Si fuera esto correcto deber¨ªan observarse tales fen¨®menos....'. Y las predicciones clave de la teor¨ªa de la inflaci¨®n apuntan hacia la radiaci¨®n de fondo de microondas, el eco ahora fr¨ªo del fogonazo del universo cuando se hizo transparente unos 300.000 a?os despu¨¦s de la gran explosi¨®n inicial.

Esta radiaci¨®n de fondo, descubierta por casualidad en 1965, permea todo el universo y se ha enfriado tanto como para detectarse ahora a una temperatura baj¨ªsima (270 grados cent¨ªgrados bajo cero). Hasta hace una decada la radiaci¨®n se ve¨ªa uniforme porque los instrumentos de observaci¨®n no eran suficientemente sensibles para apreciar detalles, pero los cosm¨®logos sospechaban que ten¨ªa que haber fluctuaciones de temperatura en ese fondo de microondas.

Materia y energ¨ªa

Las fluctuaciones indicar¨ªan diferencias de densidades de materia y energia, grumos que evolucionaron y acabaron formando las galaxias y grupos de galaxias que ahora, unos 14.000 millones de a?os despu¨¦s, se observan en el cielo. Cuando en 1992, los cient¨ªficos anunciaron que el sat¨¦lite Cobe de la NASA hab¨ªa descubierto por f¨ªn esas perseguidas fluctuaciones, comenz¨® la carrera para obtener informaci¨®n detallada.

'Con estos nuevos datos, la inflaci¨®n parece muy s¨®lida. Siempre ha sido te¨®ricamente convincente, ahora tiene una buena base experimental', ha comentado en Washington John Carlstrom, profesor de la Universidad de Chicago y l¨ªder de DASI, seg¨²n informa la Fundaci¨®n Nacional para la Ciencia (EE UU), que financia en parte tanto este experimento como el Boomerang. Efectivamente, los datos indican que el universo es plano (par¨¢metro de la curvatura del espacio-tiempo), tal y como predice la inflaci¨®n.

'La investigaci¨®n proporciona una confirmaci¨®n s¨®lida de que estamos utilizando el modelo correcto para describir el universo', dice Paul Richards, investigador principal de Maxima. 'Nuestros resultados del a?o pasado implican exactamente la densidad justa de materia y energ¨ªa para que la luz viaje en l¨ªnea recta por el universo observable. Esto es lo que los cosm¨®logos quieren decir con universo plano. Los nuevos resultados dan un nuevo apoyo a la teor¨ªa de la inflaci¨®n'.

Otra predicci¨®n de la teor¨ªa es que los rasgos primitivos del cosmos habr¨ªan dejado huellas en la radiaci¨®n de fondo: unos picos, unos patrones como harm¨®nicos muy espec¨ªficos, en las variaciones de temperatura. Pero esos picos son tan bajitos que estaban fuera del alcance tecnol¨®gico de los detectores hasta hace poco.

Los experimentos por fin han sido capaces de ver esos picos, midiendo variaciones en la temperatura de la radiaci¨®n de fondo de cien millon¨¦simas de grado. 'El universo primitivo est¨¢ lleno de ondas sonoras comprimidas y de materia enrarecida y luz, algo muy parecido a las ondas sonoras comprimidas y aire enrarecido dentro de una flauta o una trompeta. Por primera vez, los nuevos datos muestran claramente los harm¨®nicos de esas ondas', afirma el italiano Paolo de Bernardis, l¨ªder de Boomerang. Su colega Barth Netterfield puntualiza: 'Igual que la diferencia entre los harm¨®nicos permiten distinguir entre una flauta o una trompeta sonando, los detalles de los harm¨®nicos impresos en la radiaci¨®n de fondo de microondas nos permiten comprender la naturaleza detallada del universo'.

Los ¨²ltimos resultados de Boomerang se publican en la revista Nature (27 de abril), mientras que el equipo de CBI, del Instituto de Tecnolog¨ªa de California, present¨® los suyos en marzo en la revista Astrophysical Journal.

DASI es un detector instalado en la base cient¨ªfica estadounidense Amundsen Scott del polo sur. Boomerang, una colaboraci¨®n de EE UU, Italia, Canad¨¢ y el Reino Unido, utiliza un telescopio suspendido de un globo volando sobre la Ant¨¢rtida a 37 kil¨®metros de altura. M¨¢xima, de las universidades de California y Minnesota, tambi¨¦n es un experimento en globo, pero sobrevolando Tejas; el equipo est¨¢ ahora analizando los datos del ¨²ltimo vuelo realizado. CBI es un detector en tierra.