El eco del nacimiento del Universo
Foto: Bell Labs
¿Podríamos pensar en la historia del universo como si no hubiese surgido el tiempo y la materia de todo lo conocido desde una gran explosión? La teoría del big bang es hoy de conocimiento popular y es raro que alguien no pueda describirla al menos de la forma más básica. Sin embargo, sólo hace 60 años era otra la concepción que imperaba sobre el origen del cosmos. El cambio de paradigma se debió, como tantas veces sucede en la ciencia, a una mera casualidad, que tiene como protagonistas a dos físicos que intentaban adaptar una antena de cuerno para utilizarla en comunicaciones radiofónicas en los Laboratorios Bell de la compañía telefónica estadounidense AT&T en Nueva Jersey, EE.UU.
Trabajando en el Proyecto Echo, los científicos Arno Penzias y Robert Wilson tenían un problema con la calibración de la antena con la que trabajan, que captaba un molesto ruido. Descartaron incluso que fuera producto de lo que llamaron “material dieléctrico blanco”o excremento de paloma. Luego descubrieron que era el eco del universo en su nacimiento.
Hasta ese momento, el modelo más aceptado era el del estado estacionario, que, aunque admitía que el universo estaba en expansión como había confirmado Hubble, pensaba que había permanecido igual desde sus orígenes gracias a que continuamente se formaba nueva materia. No obstante, científicos en el lado contrapuesto, creían que en realidad había existido un punto inicial de alta densidad y temperatura, que luego de una gran explosión comenzó a expandirse y a enfriarse formando las estructuras que hoy conocemos y que han ido evolucionando y transformándose por millones y millones de años. Y aunque ahora parece obvio, el problema era que quienes creían en esta teoría no encontraban los fósiles cósmicos que les ayudaran a comprobarla. Eso, hasta que Arno Penzias (Munich, 1933) y Robert Wilson (Houston, 1936), hallaron la respuesta que inclinó la balanza hacia uno de los lados y que los hizo ganadores del Nobel de Física en 1978.
Trabajando en el Proyecto Echo, tenían un problema con la calibración de la antena, que captaba constantemente un molesto ruido; una interferencia que, según pensaban, provenía del entorno, del propio cableado del aparato o incluso de lo que llamaron “material dieléctrico blanco”, que no era más que el excremento de paloma que frecuentemente ocupaban el aparato como refugio.
A pesar de haber corregido todos estos problemas, seguían detectando un ruido de desconocida procedencia. Poco después supieron que se trataba del propio universo anunciando a gritos su nacimiento.
Paralelamente al trabajo Penzias y Wilson, en la Universidad de Princeton, dos astrofísicos, Robert Dicke (Misuri, 1916 -1997) y Jim Peebles (Winnipeg, 1935) exploraban una teoría propuesta 18 años antes por el científico ucraniano George Gamow, quien pensaba que, si las galaxias estaban alejándose, tuvo que haber un momento en que la materia estaba concentrada en una sopa muy caliente, que luego explota en todas direcciones, tal cual como si dejáramos caer ese plato de sopa al suelo. Una explosión que aún se debería escuchar en el fondo del universo.
En 1978, los físicos Arno Penzias y Robert Wilson ganaron el Premio Nobel por el descubrimiento del fondo de radiación cósmica (CMB), la radiación remanente de la gran explosión que dio origen al universo. La imagen muestra las variaciones de temperatura de CMB, gracias a la recolección de siete años de datos obtenidos por la misión WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) de la NASA
Foto: NASA
El puente entre estos dos equipos fue el físico Bernie Burke, quien visitaba comúnmente tanto los Laboratorios Bell como Princeton. Y como cuatro cabezas piensan mejor que una, en 1965 Penzias, Wilson, Dicke y Pebbles publicaron un artículo en la prestigiosa Astrophysical Journal, que se convertiría en uno de los pilares fundamentales del modelo cosmológico actual y la base para terminar la controversia entre las teorías del estadio estacionario y del big bang hasta estos días. Al fin se había encontrado el eco de la gran explosión primigenia, eco que se conoce como fondo de radiación cósmica (CMB, por sus siglas en inglés), una radiación electromagnética producida cuando el universo tenía solo 380.000 años y que hoy, 13.800 millones de años después, podemos estudiar para conocer cómo era el universo cuando empezó todo.