El fondo Cósmico de Microondas

En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson de los laboratorios Bell de Crawford Hill estaban construyendo una antena de alta calidad para usarla en radioastronomía y comunicaciones por satélite. Cuando empezaron a hacer las primeras mediciones se quedaron perplejos por el ruido de microondas que entraba en su antena desde todas las direcciones del cielo. Revisaron minuciosamente el diseño y la construcción de la antena pero fueron incapaces de eliminar esa señal que presentaba las características de un ruido de fondo proveniente de un emisor que estaba a una temperatura de 3,5 grados Kelvin.

Hablaron con Robert Dicke de la Universidad de Princenton que les dijo que la teoría del Big Bang predecía exactamente eso. Efectivamente, en 1948 George Gamow, Ralph Alpher y Robert Hermann habían predicho que de acuerdo con la teoría del Big Bang, teniendo en cuenta la temperatura inicial del universo y lo que se había expandido, la radiación primigenia debería haberse enfriado hasta unos pocos grados Kelvin y que esa radiación debería estar inundando todo el universo. Pero los instrumentos de la época no eran capaces de detectar esa radiación.

Un encuentro entre los grupos de Princeton y Crawford Hill determinó que la señal la antena se debía efectivamente a la radiación de microondas que subsistía en el universo como remanente del Big Bang. Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de Física de 1978 por este descubrimiento.

Desde entonces la radiación de fondo de microondas se ha medido en infinidad de experimentos y se comprobó que aunque las primeras mediciones indicaban que era isótropa, es decir que era igual en todas las direcciones, cuando se hicieron mediciones mas precisas se comprobó que en realidad había un determinado grado de anisotropía. Las irregularidades observadas eran muy importantes porque mostraban los grumos iniciales de materia que con el tiempo dieron lugar a las galaxias, cúmulos y supercúmulos que hoy estamos observando en el universo.

Por esta razón se han lanzado 3 satélites diseñados específicamente para hacer mediciones lo más precisas posible. Primero fue el COBE de la NASA lanzado en 1989, después fue el WMAP también de la NASA en 2001 y por último el Planck Surveyor de la Agencia Espacial Europea que fue lanzado en 2009.

La gráfica de la radiación del fondo de microondas medida por el COBE se publico en un congreso de astronomía en 1990 y se parecía tanto a la de un cuerpo negro a 3ºK que parecía mas sacada de un libro de texto que ser el resultado de una medición. Los astrónomos presentes en el congreso rompieron en aplausos espontáneamente. Desde entonces, toda la información obtenida ha dado el espaldarazo definitivo a la teoría del Big Bang de forma que la Cosmología ha   pasado de ser una teoría especulativa a una ciencia exacta.

Este fue el tema de una presentación que hice al grupo (antes de que se llamara Amicorum Concilium) el 6 de enero de 2006, a la que asistieron Juan Carlos, Emilio y Jorge (y no recuerdo si alguien más).

 La presentación en formato Power Point puede descargarse desde este enlace.



Juan Rojas