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Origen del universo


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ORIGEN DEL UNIVERSO.

El Universo es viejo, de nada menos que 13.700 millones de años según las últimas estimaciones.

Al comienzo era algo caliente, denso y muy uniforme.

Conocer su infancia es complejo.

Entonces no se realizaban registros escritos, ni queda ningún superviviente para poder contárnoslo.

Bueno, casi ninguno, únicamente la radiación de Fondo Cósmico Microondas (Cosmic Microwave Background - CMB), un remanente de la explosión que, se cree, dio principio a todo.

Aunque ya en los años 40 se había desarrollado una teoría que predecía su existencia, fue descubierta por azar.

En 1964, Arno Penzias y Robert Wilson confundieron la radiación que llegaba a los receptores de radio que estaban construyendo, con un ruido de fondo sin importancia.

Gracias a su feliz encuentro, ganaron el Premio Nobel de Física en 1978.

No sería el último que unos investigadores obtendrían gracias a ella: el mismo galardón ha sido concedido este año a John C. Mather y George F. Smoot por el descubrimiento de la constitución básica de la radiación de Fondo Cósmico Microondas (su forma de cuerpo negro y sus anisotropías).

O, lo que es lo mismo, por escudriñar los comienzos del Universo e intentar comprender el origen de las galaxias y las estrellas.

En la década de los sesenta, se discutía si el Universo se estaba expandiendo como resultado de una Gran Explosión (Big Bang) o era estacionario.

Si lo primero resultaba cierto, entonces había que encontrar la huella de la radiación procedente de su "niñez".

Con el hallazgo de CMB en 1964, el modelo del Big Bang ganó adeptos y, de hecho, actualmente es el más aceptado.

Su estudió empezó con instrumentos en Tierra, en globo o en cohete.

Cuanto más arriba se situaran, mejor, para evitar la absorción por la atmósfera terrestre, especialmente voraz en el rango de longitud de onda en el cual esta radiación es más detectable (de 10 cm a 1 mm).

Que sólo llegara parte de ella al instrumento y que, además, éste no pudiera escudriñar el Universo en todas direcciones, no permitía establecer si realmente procedía indistintamente de cualquier lugar, como sería esperable de haberse originado en el Big Bang.

Había que salir fuera de la atmósfera terrestre: ir al espacio.

El satélite COBE (Cosmic Background Explorer), con cuyos datos trabajaron los premiados Mather y Smoot, fue lanzado en 1989 por la NASA.

Desde la órbita en la que se posicionó, pudo medir la radiación en todo el cielo, lo que permitió realizar un mapa con las variaciones de temperatura.

De hecho, tras sólo 9 minutos de observación ya había mandado los primeros resultados: el registro de un espectro perfecto de cuerpo negro (el Sol también es un cuerpo negro, aunque su espectro es menos perfecto).

Los resultados de COBE contribuyeron a reforzar el modelo estándar (Big Bang).

El descubrimiento de pequeñísimas fluctuaciones de temperatura (de una centésima o una milésima de grado) en distintas direcciones asociadas al espectro de cuerpo negro de la radiación, demostraron su origen cosmológico.

El hallazgo de anisotropías despertó mucho entusiasmo en la comunidad científica.

La radiación resultó ser isótropa (es decir, igual en todas direcciones), con pequeñas fluctuaciones del orden de 1 parte sobre 100.000.

La fuerza gravitatoria pudo provocar estas pequeñas fluctuaciones dando lugar a las primeras agregaciones de materia, antecedentes de las grandes estructuras actuales (galaxias, estrellas…).

La materia atrae a la materia.

Cuando la radiación del CMB fue emitida, la temperatura del Universo era de casi 3.000 ºC, pero se ha enfriado con la expansión, así que la que Mather y Smoot calcularon a partir de los resultados de COBE es la procedente de un cuerpo a apenas 2,7 grados K por encima del cero absoluto.

La forma original de cuerpo negro se ha mantenido pero, como a menor temperatura mayor longitud de onda, la radiación que recibimos se encuentra ahora en la zona de microondas-lejano infrarrojo del espectro electromagnético (la longitud de onda de una radicación varía en función de su temperatura, por ello conociéndola es posible determinar su espectro electromagnético).

Que el Universo se encuentra en expansión es una idea ampliamente aceptada en el mundo astrofísico, y que se considera demostrada (aunque tiene sus detractores, por supuesto).

Sin embargo, sus primeros pasos, cuando experimentó una expansión exponencial, es decir brutal, no están tan claros, aunque se privilegia la teoría de la inflación.

La variación de temperatura medida desde varios ángulos permitió estimar las relaciones de densidad entre la materia visible, la materia oscura y la energía oscura.



El término "oscura" significa, en este contexto, que no se puede medir ni "ver".

Por ello se considera que, a partir del proyecto COBE, la cosmología se ha convertido en una ciencia de alta precisión.

Los resultados de COBE han sido confirmados por varios experimentos realizados en globos y por el satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), lanzado en 2001.

De hecho, las medidas realizadas por COBE y WMAP han revelado la forma del Universo y la geometría por la que se rige:

La euclídea que estudiamos siendo niños (la geodésica entre dos puntos es una recta).

Por suerte, puesto que nos costaría todavía más entender un universo que siguiera otras reglas.



Definicion de energia oscura en la web:

  • En cosmología, la energía oscura es una forma hipotética de energía que permea todo el espacio y que produce una presión negativa, resultando en una fuerza gravitacional repulsiva. La energía oscura puede dar cuenta del universo en expansión acelerada, así como de una significativa fracción de su masa. Dos posibles formas de la energía oscura son la constante cosmológica y quintaesencia, la primera estática y la segunda dinámica. ...
    es.wikipedia.org/wiki/Energía_oscura

Definiciones de materia oscura en la web:

  • Se denomina materia oscura a la materia que no puede ser detectada por la radiación que emite (no es visible en ninguna parte del espectro con los medios técnicos actuales) pero cuya existencia es inferida a partir de los efectos gravitacionales que causa en materia visible como estrellas o galaxias. Se revela su existencia a través del efecto gravitacional que ejerce en las estrellas y galaxias.
    es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura


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