Introducción Y Conceptos Fundamentales

ARRUGAS EN EL TIEMPO
El Santo Grial de la Cosmología
Introducción
Y
Conceptos Fundamentales
* Según la teoría de Big Bang nuestro Universo tiene una
edad de
13.700.000 años
* En su comienzo era uniforme, caliente e infinitamente denso
* 380.000 años después la energía de los electrones es
insuficiente,
por lo que la materia se separa de la energía y produce
radiación
* Remanente de esta etapa es la Radiación Cósmica de
Fondo
* Es una radiación de cuerpo negro de 2,7 K. Isótropa del
orden de
hasta 10-5
Es la variación aparente de la frecuencia de cualquier
onda emitida, cuando la fuente de la onda se acerca o se
aleja del observador.
El principio explica por qué las líneas del espectro de un
cuerpo luminoso como una estrella se desplazan hacia el
rojo si la estrella se aleja del observador. Midiendo este
desplazamiento puede calcularse el movimiento relativo
de la Tierra y la estrella.
En la física teórica es un objeto ideal que absorbe toda
la radiación que llega a su superficie sin reflejar ninguna
ni emitir radiación propia.
No se conoce ningún objeto así, aunque una superficie
de negro de carbono puede llegar a absorber
aproximadamente un 97% de la radiación incidente.
En teoría, un cuerpo negro sería también un emisor
perfecto de radiación, y emitiría a cualquier temperatura
la máxima cantidad de energía disponible.
A una temperatura dada, emitiría una cantidad definida
de energía en cada longitud de onda.
A raíz del fracaso de los intentos de calcular la radiación
de un cuerpo negro ideal según la física clásica, se
desarrollaron por primera vez los conceptos básicos de
la teoría cuántica.
1
Un objeto que absorbiera toda la radiación electromagnética que incide
sobre él sería un cuerpo perfectamente negro. La radiación de cuerpo
negro es la radiación que produciría un cuerpo hipotético semejante al
ser calentado.
El equivalente más cercano a un genuino cuerpo negro en la Tierra se
consigue haciendo un pequeño agujero en un recipiente grande e
introduciendo radiación en el recipiente a través del agujero. Cuando
las paredes del recipiente se calientan, la radiación que sale del
agujero es radiación de cuerpo negro.
Aunque un cuerpo negro es un concepto ideal, la
radiación procedente de muchos objetos
astronómicos puede describirse aproximadamente
en términos de la radiación de cuerpo negro
equivalente. El Sol, por ejemplo, irradia de forma
bastante parecida a un cuerpo negro con una
temperatura de unos 6.000 K. El cuerpo negro
definitivo es el propio Universo, que esta lleno de
radiación de cuerpo negro perfecta dejada por el
Big Bang,. Ahora enfriada a una temperatura de
2,7 K y detectable a frecuencias de microondas.
Trasmisión
perfecta
Vidrio perfecto
vidrio
Radiación
electromagnéti
ca
Reflexión perfecta
Espejo perfecto
Radiación
electromagnéti
ca
espejo
Cuerpo Negro en equilibrio: emite todo lo que absorbe
LEY DE
PLANCK
Bν (T ) =
Del mito de la Creación
A
La Teoría del Big Bang
2h ⋅ν 3
⋅
c2
1
e
⎛ h⋅ν ⎞
⎜
⎟
⎝ k ⋅T ⎠
−1
“En el Principio creó
creó Dios los cielos y la tierra, todo era
confuso y no habí
había nada en la tierra. Las tinieblas cubrí
cubrían
los abismos mientras el espí
espíritu de Dios aleteaba sobre las
superficies de las aguas.
Dios dijo: “haya luz”
luz”, y hubo luz.
Dios vio que la luz era buena y separo la luz de la tinieblas.
Dios llamó
llamó a la luz dí
día y a las tinieblas noche. Atardeció
Atardeció y
amaneció
amaneció: fue el dí
día primero…”
primero…”
Génesis 1, 11-5
2
MITOS DE LA CRACIÓ
CRACIÓN
*A partir de la “nada”
Génesis, Egipcios, Australianos, Griegos, Mayas.
*Como separación de mundos inferiores
Teorías Del Mundo
*Mundo surgido de un huevo
África, China, India, Pacifico Sur, Japón.
*A partir de los padres del mundo
Babilonia
ARISTÓ
ARISTÓTE
LES
(SIGLO IV A.C.)
*Primer hacedor (creador) establece los
cielos con movimiento eterno y perfecto.
*Sol, Luna, Planetas y Estrellas fijados en el
interior de 8 esferas cristalinas. Rotan
sobre su centro alrededor de la Tierra
(órbitas circulares).
*Propone el Universo esférico y finito.
*Tierra: - Centro del Universo (sist. Geocéntrico)
- Formada por: Tierra, agua, fuego, y aire.
* Quinta esencia forma las esferas: “Éter”
CLAUDIO
PTOLOMEO
*Sistema matemático(SIGLO
del mundo
II D.C.)
*Tierra en el centro
*Planetas: - órbitas circulares
- movimiento uniforme
*Estrellas: esfera fija
*Modifica su sistema incorporando
epiciclos, interpretando movimiento
planetario
*Adaptada por la Iglesia Cristiana
*Prevalecería toda la Edad Media hasta
el Renacimiento
HERÁ
HERÁCLITO DEL
PONTO
*Mercurio y Venus giran alrededor del Sol éste se mueve
junto a los demás planetas alrededor de la Tierra
*Dotó a la Tierra con un movimiento de rotación
ARISTARCO DE
SAMOS
(SIGLO II A.C.)
*Propone un sistema heliocéntrico
*No tuvo mucho éxito
NICOLÁ
NICOLÁS
COPERNICO
(1473(1473-1543)
*Reforma del calendario a petición del Papa
*Sobre la revolución de las esferas celestes (1543)
*Publica sistema heliocéntrico
*Permite explicar mejor el movimiento de los
planetas
3
THOMAS DIGGES
GALILEO GALILEI
(1543(1543-1595)
(1564(1564-1642)
*Famoso por el experimento en la Torre de Pisa
*1608
:construye su telescopio
observa Luna, las fases de Venus, satélites
jovianos
*Satélites: prueba de la teoría copernicana, pues no todos los
cuerpos celestes giran alrededor de la Tierra
(pequeño sistema solar)
*Incontables estrellas: prueba de que el Universo es mucho
mas
grande de lo que se creía
*Cielos no tan perfectos como suponía la teología
*1633 : la Iglesia lo hace retractarse de sus ideas
* “ Y sin embargo se mueve ”
*1576 : Publica su
representación del
sistema copernicano
combinada con un
espacio exterior de
estrellas infinitamente
extenso
TYCHO
BRAHE
JOHANNES
KEPLER
(1546(1571(1546-1609)
(1571-1630)
*Tycho B. propone modelo,
uniendo
sistema
copernicano
y
ptolemaico
*Sol girando alrededor de la Tierra y
los demás planetas girando entorno al
Sol
*Kepler luego de trabajar con Tycho idea
sus tres leyes del movimiento planetario
*Consideraba al Universo finito porque si
fuera infinito la noche no sería oscura
*Pasa un siglo antes que el sistema
copernicano perfeccionado por Kepler
remplace el esquema de Ptolomeo
*Newton responde:
ISAAC NEWTON
(1642(1642-1727)
*Leyes del movimiento
Ley de la Gravitación
*Paradoja en un Universo Infinito (1692)
*Carta de Richard Bentley a Newton:
“Si las estrellas se encontrasen uniformemente distribuidas a
través del espacio infinito, cada estrella estaría separada
precisamente por la misma distancia. En tal caso, cada estrella
“sentiría” la atracción gravitacional de las otras, en todas las
direcciones por igual, hasta el infinito. Cualquier tendencia a
caer en una dirección sería contrarestada por una tendencia
igual a caer en la dirección opuesta. Como resultado de ello no
habría ningún movimiento de estrellas ni colapsos cósmicos.
“Si el cosmos es infinito y, como sostiene su teoría la gravedad se
extiende por la totalidad de el ( disminuyendo según el cuadrado de
la distancia, pero sin desaparecer nunca del todo), entonces un
Pero el mas ligero movimiento de una estrella desencadenaría
perturbaciones gravitatorias a través de todo el sistema. Este se
hundiría gravitacionalmente.”
simple cálculo muestra que cualquier parte del Universo debe estar
sujeta a una atracción gravitatoria infinita. Por una gigantesca bola
de fuego.”
4
HERNRICH OLBERS
*Newton y Bentley consideran el Universo estático e
infinito abandonando así el Universo finito
*El concepto de cosmos estático, persistiría hasta los
comienzos del siglo XX
(1758(1758-1840)
*Se le conoce por la paradoja que lleva su nombre,
cuyo argumento es el mismo que el de Kepler
“ Si el Universo es infinitamente grande, eterno e inmutable y esta
lleno de estrellas (galaxias) uniformemente distribuidas, entonces,
en ese caso, cuando miramos al Universo deberíamos ver estrellas
(galaxias) en todas direcciones. Cualquier “línea de visión” debería
terminar en la superficie de una estrella; de modo que por que
vemos oscuridad en los huecos entre las estrellas? El cielo entero
debería ser un resplandor luminoso.”
*Explicación de Olbers: existencia de materia interestelar
que
absorbe las luz de estrellas
lejanas
*No se dio cuenta que esto calentaría la materia
interestelar
hasta estar tan brillante como las propias estrellas
EDGAR ALLAN POE
(1809(1809-1849)
*Ensayo Cosmológico Eureka: Un poema en prosa
*Según Poe la paradoja se resuelve porque:
“La distancia del fondo invisible es tan inmensa que ningún
rayo salido de ella ha podido todavía llegar hasta nosotros”
*Universo no infinitamente viejo, tuvo un comienzo en el
tiempo
*Explicación moderna: - Universo no eterno
- Universo en expansión
(debilitamiento de la luz de las
galaxias a
causa del desplazamiento al rojo)
ALBERT EINSTEIN
“ A comienzos del siglo XX (1910), los seres humanos
(1879(1879-1955)
eran tan ignorantes en lo referente a los orígenes
cósmicos como lo habían sido siempre. Aquellos que
* 1905: Teorías especial de la Relatividad
no se tomaban el Génesis al pie de la letra no tenían
* 1916: Teorías general de la Relatividad
ninguna razón para creer que había existido un
*Existe conexión entre la masa y
comienzo. El origen del Sistema Solar era un tema
discutible, pero el origen del cosmos era un asunto
muy diferente; raramente se discutía acerca de él en
círculos científicos, si es que alguna vez era tema de
discusión.”
la energía, y entre el espacio y el tiempo
*Concebía la gravedad como efecto de la masa en la
geometría del
espacio, o sea en la curvatura del mismo.
*La luz es desviada por la curvatura del espacio
*El concepto de espacio-tiempo curvo abrió el camino hacia
el
5
Positivamente curvo : partículas tenderían a juntarse
Negativamente curvo : partículas tenderían a separarse
Plano
: separación constante
*Eclipse de Sol, 29 de mayo de 1919, observado por Arthur
Eddington, confirma la predicción de Einstein
*Consecuencias de la Teoría de la Relatividad:
- existencia de : - lentes gravitacionales
- agujero negros
- el Universo no es estático, sino dinámico
contrayéndose o
expandiéndose
*No acepta las propias implicaciones de su teoría
*Causa: no le gustaba la idea de no saber que ocurrió antes
del
momento inicial
EDWIN POWELL
HUBBLE
(1889(1889-1953)
*1924 :Descubre que la llamada nebulosa de Andrómeda,
*Añade la “Constante Cosmológica”
era en realidad una galaxia, mucho mas lejana de lo que se
suponía
*1917: Junto a Willem de Sitter elabora un modelo de espacio
*1929 : observa que los espectros de las galaxias poseen un
plano (con constante cosmológica cero) pero en
expansión.
Lo cual fue una solución muy exacta.
*Constante Cosmológica: “el mayor error de mi vida”
corrimiento al rojo, y que cuanto mas alejadas,
mayor es el corrimiento (Ley de Hubble)
*Interpretación: el Universo se expande
*1930 : Einstein visita a Hubble
*Problema: ¿Qué había causado la expansión?
GEORGEGEORGE-HENRI
LEMAITRE
GEORGE GAMOW
(1904(1904-1968)
(1894(1894-1966)
*Entre 1927 y 1933 hipótesis del “átomo primigenio”
*Sugiere que el Universo había nacido de un solo cuanto
primitivo
(átomo primitivo)
*En su opinión: “el átomo primordial, que contiene toda la energía,
empezó dividiéndose una y otra vez, como bacterias en una cubeta.
Con el tiempo engendró toda la materia del universo actual. El
espacio y el tiempo se desplazan a medida que los núcleos
proliferaran. La auto reproducción cuántica tuvo lugar a un ritmo
explosivo…
La evolución del Universo puede ser comparada con una exhibición
de fuegos artificiales que acaba de terminar: unos pocos vestigios,
*En el comienzo el Universo consistía en una sustancia
primordial
(“ylem”, gas de neutrones extremadamente caliente).
Con el intenso calor las partículas se fusionan en elementos
cada
vez mas pesados. Explicando la creación del hidrógeno y del
helio,
no así la de los elementos mas pesados. Luego el universo
se
expandió y se enfrió
6
FRED HOYLE
(1915(1915-2001)
*Elaboración de la teoría del
*Predicen la radiación
“Estado Estacionario”
cósmica de fondo.
*Origen de los elementos pesados: estrellas
*Robert Hermann y Ralph Alpher
calculan en 1948 que el Universo
*No explica el origen del Hidrógeno y el Helio
actual debía estar a una temperatura de 5 K
*El universo al expandirse generaba materia de la nada
*De ser ciertas sus teorías, el universo debería estar
*Homogéneo en espacio y tiempo
impregnado por una tenue radiación de fondo (eco
del
*Herman Bondi y Thomas Gold sostenían que :
“proceso primordial” que es la temperatura de 5 K)
“El Universo del estado estable es convincente, pues solo en
tal
universo las leyes de la física son constantes”
*De lo contrario, esa radiación no existiría.
PREDICCIONES DE AMBAS
TEORIAS
Edad del
Cosmos
La distribució
distribución
de la materia a
travé
través del
espacio y el
tiempo
Teorí
Teoría del átomo
primigenio
Teorí
Teoría del estado
estacionario
Basados en la velocidad
de recesión de las
galaxias, se calcula la
edad del universo en
1.800 millones de años
Cosmos infinitamente
viejo
Teorí
Teoría del átomo
primigenio
Teorí
Teoría del estado
estacionario
3/4 partes de la
materia cósmica:
Hidrógeno
1/4 parte: Helio
Menos de 1 % :
elementos pesados
Elementos
distribuidos
Variación a través del
espacio si se forman en
las estrellas
Teorí
Teoría del átomo
primigenio
Teorí
Teoría del estado
estacionario
Procesos nucleares en
las estrellas producen
elementos pesados,
parejo a través del
pero no hidrógeno y
universo.
Restos de explosiones
No explica el origen de helio
estelares se condensan
elementos mas
en nuevas estrellas y
pesados que el Helio
planetas
La abundancia
de los elementos de un modo bastante
Datación de rocas en
4.000 a 5.000 millones
de años
En 1950 Walter Baade
demuestra que el
cosmos sería mas viejo,
entre 10.000 y 20.000
millones de años
Teorí
Teoría del átomo
primigenio
Teorí
Teoría del estado
estacionario
Predice que los
astrónomos verían un
número creciente de
galaxias por unidad de
volumen, al observar
con mas profundidad
el espacio y el tiempo
Predice que los
astrónomos verían
galaxias de edades
diferentes y ningún
cambio significativo en
la densidad o el tipo de
galaxia a través del
espacio – tiempo
Verían la evolución de
las galaxias. Causa:
-toda la materia fue
creada en el Big Bang
-la densidad del
cosmos debe disminuir
a medida que se
expande
-galaxias se formaron
poco después del B.B.
no tienen porque
existir galaxias jóvenes
Causa :
-Cosmos eterno
-Se crea materia
constantemente
-se forman nuevas
galaxias para
reemplazar a las
antiguas
La temperatura
del espacio
Un universo producido No hace predicción
a partir del Big Bang
sobre la temperatura
habría comenzado con del Universo
una intensa radiación
de calor
Se habría enfriado
hasta una temperatura
de unos 5 K
Alguien debe
detectarlas
“Es un rasgo sospechoso de la teoría de la explosión (Big
Bang) el que no se pueda hallar resto de un estado
superdenso del Universo”
Fred Hoyle, Las fronteras de la astronomía(1955)
7
MARTIN RYLE
(1918(1918-1984)
*Radioastrónomo colega de Hoyle en Cambridge
*En la década de 1950 confecciona un mapa de la
distribución de
las fuentes de radio (provenientes de galaxias) a través del
cielo
septentrional con un dispositivo de longitud de onda de 3,7
metros
*Resultados: las radio galaxias no se distribuyen de modo
uniforme
a través del espacio. Cuanto mas distantes, mas abundantes
eran.
*Esto significa que la densidad de las radio galaxias era mayor
en el
pasado, lo cual se contradice con la predicción hecha por los
defensores del estado estable
*A
i d
b
i
F dH l
difi ó
í
*1946 : Robert Dicke inventa el radiómetro diferencial de
microondas, capaz de detectar tipos de radiación cósmica
El descubrimiento
de la
Radiación Cósmica de Fondo
*Posibles causas: “blanco material dieléctrico”, palomas o el calor
de
*1959 : EEUU lanza el satélite de comunicaciones Echo 1
*se construye una antena de radio, semejante a una cuerno,
para
realizar experimentos con el Echo 1
*Funcionamiento a cargo de los laboratorios Bell
*Arno Penzias y Robert Wilson, investigadores de Bell,
utilizaban el
sus cuerpos
*La señal persiste
*Bernard Burke (radioastrónomo de MIT) sugiere la posibilidad de
que
sea un fenómeno cosmológico y aconseja contacten a los
astrofísicos
Robert Dicke y James Peebles
cuerno de Holmdel, cuando captan una persistente radiación
de
* Dicke y Peebles independientemente de Gamow, Alpher y
Herman,
microondas con una longitud de onda de 7,35 cm.
Equivalente a
calcularon que de ser correcta la teoría del Big Bang, debía
existir y ser
una temperatura de 3 5 K
detectable una radiación de fondo de alrededor de 10 K
*Ambos científicos habían detectado radiación isotrópica de
cuerpo
negro con una temperatura de unos 3 K a una longitud de
onda de
7,35 cm con una frecuencia de 4080 MHz
8
*la radiación de cuerpo negro se produce cuando las partículas
chocan unas contra otras a altas velocidades.
Radiación Cósmica
de
Fondo
Dada la intensidad de estas colisiones luego del Big Bang, un
enorme flujo de radiación debió de producirse tempranamente y
estar todavía presente en el Universo.
*Equilibrio térmico del universo en sus primeras etapas
*El Universo continúa enfriándose
*300.000 años después esta lo bastante frío para que los fotones
careciesen de la energía necesaria para separar los electrones
de
los protones
*Consecuencias: - unión estable de protones y neutrones
(hidrógeno)
- fotones libres
*Por el rápido
desacoplamiento de
la radiación y la
materia el Universo
se hace
transparente y la
radiación fluye en
todas direcciones
*El Big Bang no fue
una explosión en el
espacio en un
momento
determinado, si no
que fue una
explosión de
espacio - tiempo
De los aviones
espías al satélite
COBE
*El descubrimiento
de Penzias y Wilson
contradice la teoría
del estado
estacionario
EXPERIMENTOS EN EL
AVION ESPIA UU-2
*Experimento sobre el “arrastre del éter “ en búsqueda de un
dipolo en la RCF
*Si bien la radiación puede considerarse “ isotrópica si la tierra se
mueve, el efecto Doppler produce una leve variación de la
temperatura a través del cielo.
En la dirección del movimiento de la Tierra, el fondo cósmico
parece mas caliente; por el contrario en dirección de la recesión
parece mas frío. El efecto Doppler produce una anisotropía
dipolar(un polo caliente y otro frío.
*Buscan observar “rotación” del universo
*Utilizan un radiómetro diferencial de microondas (DMR) . mide la
diferencia de temperatura entre dos puntos
*Colocan el DMR en el avión espia U-2(Dark Lady) para mayor
control de el instrumento
*Primer vuelo : 7 de julio de 1976
*Cantidad de calor y frío proporcional a la velocidad del
movimiento en comparación con la velocidad de la luz , y la
dirección de las líneas dipolares en la dirección del movimiento
9
RESULTADOS DEL
EXPERIMENTO
*DMR No aporta pruebas de rotación del universo
*El universo se expande a una velocidad uniforme
*Movimiento galáctico no correspondería con la ley de Hubble
*No existe modelo que incluya el gran Atractor
Nunca había sido detectado
*Velocidad de la galaxia (dipolo) posible ilusión
*Pequeño grado de anisotropía ( uno por mil)
*El equipo de Smoot viaja al hemisferio sur para realizar el mismo
experimento .
Mayor temperatura en dirección de Leo y menor en la de Acuario
Mismos resultados.
Lo que muestra que la tierra se mueve hacia Leo y se aleja de
Acuario
El dipolo es en efecto de origen cósmico
*Explicación : la galaxia no solo rota , también se mueve a través
del espacio
*Universo con inmensos espacios vacíos y a la vez inmensos
súper cúmulos galácticos , que influyen gravitacionalmente sobre
otras galaxias a millones de años luz
*Velocidad de desplazamiento 600 Km./s
*Gran Atractor
*Menor homogeneidad del universo.
*Conglomeraciones masivas de galaxias a partir de “semillas”
cósmicas
La cosmología moderna se basa en 4 pilares:
- El oscuro cielo nocturno
presentes en los primeros instantes del Universo .
- La composición de los elementos
Debiendo evidenciarse como fluctuaciones en la RCF
- El universo en expansión
Estas fluctuaciones representan regiones primordiales de
densidad
ligeramente mas elevada .
Estas “arrugas” en el espacio-tiempo habrían desencadenado la
condensación local de la materia bajo la influencia de la
gravedad
produciendo embriones de galaxias y supercúmulos
*Radiación: completamente uniforme en todas direcciones
- La existencia de la RCF
Las arrugas significarían un quinto pilar .
Su descubrimiento podría convertirse en el mas trascendental
acontecimiento de la cosmología moderna.
Si la densidad media del Universo se aproxima la densidad
crítica, algunas regiones tendrían un Omega mayor de 1
(colapsarían) y otras menor que 1 (no colapsarían).
Cuanto mas cerca de uno se halla Omega, tanto mas fácil es
formar la estructura del Universo Observable:
El Universo Inflacionario
10
COBE :
La alternativa
11
Resultados Experimentales
(1990)
12
En busca de las Arrugas
El Big Bang fue la explosión que
dio origen a nuestro Universo.
No sabemos, aún, que había antes
ni por que ocurrió, pero si estamos
en condiciones de reconstruir lo que
sucedió a partir de aquel momento …
El Big Bang no fue una explosión como
cualquier otra,
ya que aún no había espacio donde
explotar.
En un solo instante, el universo y, con él,
el espacio y el tiempo,
se formaron a partir de un embrión
extremadamente energético que
se expandió en todas direcciones a una
velocidad increíble.
Todavía hoy, el universo se está
expandiendo en todas direcciones.
13
Todo lo que podemos ver y medir procede de un
suceso explosivo ocurrido hace unos 15.000 millones
de años. En un instante brevísimo nuestro Universo y,
con él , el espacio y el tiempo surgieron de un minúsculo
embrión cósmico increíblemente denso y caliente.
Actualmente, miles de millones de años después, el
Universo se expande en todas direcciones .
Las Galaxias del Universo se alejan unas de otras, y lo
hacen mas rápido cuanto mayor es la distancia que las
separa.
Este importante descubrimiento , el de la
expansión del universo lo realizó en 1929 el astrónomo
norteamericano Edwin Hubble (1889-1953).
‫ ٭‬Si pudiéramos retroceder
en el tiempo e invertir la
expansión,
veríamos cómo se agrupan
las galaxias en un espacio
muy reducido.
VIAJE HACIA LOS
ORÍGENES
‫٭‬Observador que mira hacia el pasado.
‫٭‬Aspecto reciente de las galaxias.
‫٭‬Aspecto de las galaxias hace
unos cinco mil millones de años.
‫٭‬Radiación de fondo.
Al observar las
galaxias distantes,
vemos el universo como
era en el pasado, en
tiempos anteriores,
ya que la luz
se desplaza con
velocidad infinita.
LA GRAN EXPLOSIÓN CALIENTE
Si la relatividad general fuera correcta, el universo
empezaría con temperatura y densidad infinitas en la
singularidad de la Gran Explosión inicial ( Big Bang).
A medida que el universo se expandía ,
la temperatura de la radiación disminuía.
Radiación de fondo
‫ ٭‬Descubriríamos que el universo, mucho antes de que se
formasen las galaxias,
era mas pequeño que un núcleo atómico
y tenía temperaturas inmensas.
(COBE)
Aproximadamente una centésima de segundo
tras la gran explosión, la temperatura habría sido de unos
100 mil millones de grados, y el contenido del universo
habría constado en su mayor parte de fotones, electrones
y neutrinos, y sus antipartículas, juntamente con algunos
protones y neutrones.
Durante los tres minutos siguientes, a medida que el
universo se enfriaba hasta mil millones de grados, los
protones y los neutrones habrían empezado a
combinarse, formando núcleos de helio, hidrógeno y otros
elementos ligeros.
Centenares de años después cuando la temperatura
había caído a unos pocos miles de grados, los
electrones se habrían frenado lo suficiente para poder ser
capturados por los núcleos ligeros y formar átomos.
Sin embargo los elementos pesados de los que estamos
formados, como carbono y oxígeno, no se formarían
hasta mil millones de años mas tarde, en la combustión
nuclear del helio en el centro de las estrellas.
14
WMAP:
Wilkinson Microwave Anisotropy
Probe
David T. Wilkinson Astrofísico estadounidense nacido en
1935
cuya
carrera
ha
estado
dedicada
fundamentalmente a investigaciones de la radiación de
fondo y fundador del equipo COBE.
A comienzos de 1965 forma parte de equipo de Robert
Dicke que realmente estaba llevando a cabo un
experimento específico para detectar la radiación de
fondo cuando supieron del descubrimiento casual de esta
radiación por Arno Penzias y Robert Wilson.
Una vez que la radiación de fondo había sido
descubierta, Wilkinson se interesó profundamente en
desarrollar
experimentos
para
medir
cualquier
irregularidad (anisotropía) en la radiación, y fue el
responsable fundamental del desarrollo de detectores y
técnicas de observación mejoradas.
En los siguientes 30 años nadie hizo mayores
contribuciones, y parte de sus conocimientos fueron
puestos al servicio de loa misión COBE.
A mediados de los 90 promociona activamente una
nueva misión de un satélite para medir la anisotropía de
la radiación de fondo con mas precisión.
15
El Premio Nobel 2006
16