El atole Big Bang se hizo grumos

publicado el 23 de marzo de 2014 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

La primera vez que leí sobre el instante de la inflación, en el recién nacido universo, fue en un artículo del ruso Andrei Linde, ahora en EU. Alan Guth publicó, de forma independiente a Linde, una hipótesis similar en 1981. La súbita y brevísima inflación podía explicar algunos problemas de la cosmología basada en el Big Bang. Para verse el universo como hoy se ve tendría que haber pasado de una explosión perfectamente homogénea e isotrópica (del griego isos=igual y tropos=lugar), esto es, con propiedades físicas idénticas desde cualquier dirección en que sean examinadas.

Pero el universo tiene estrellas: aglomeraciones de hidrógeno que su propia gravitación fusiona; con telescopios descubrimos remolinos de estrellas que llamamos galaxias y, a partir del siglo XX, sabemos que también las galaxias se integran en cúmulos y súper cúmulos: ¿Por qué la perfecta explosión primordial no siguió su expansión homogénea por toda la eternidad? Se formaron protones y neutrones al pegarse quarks, se formaron átomos al atrapar electrones, después la menor densidad permitió desacoplar la primera luz, unos 380 mil años después del Big Bang.

La física cuántica explicó el fenómeno con el modelo subatómico: hubo fluctuaciones cuánticas permitidas por el principio de incertidumbre. El satélite COBE nos dio hace pocos años la imagen de la primera luz, la radiación de fondo del universo: el CMB (Cosmic Microwave Background). Allí deberían estar los rastros de esas fluctuaciones cuánticas.

La tarea, entonces, consistió en detectar qué produjo esa breve expansión exponencial. En el Polo Sur se tienen las mejores condiciones atmosféricas: aire muy seco, noche de seis meses y un cielo menos tachonado de galaxias que interfieren con señales anteriores a la existencia de tales galaxias. Allí se construyó el telescopio BICEP 1 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization). El siguiente, BICEP 2, encontró este 17 de marzo las señales esperadas: ondas gravitacionales, predichas por Einstein.

Ese mismo día, el equipo de cosmólogos de Harvard y el Caltech “anunció la primera evidencia directa de esta súbita y vasta expansión del recién nacido universo”, dice en línea la Johns Hopkins University. Es un bang dentro del Big Bang, que luego se estabiliza y nos da la conocida expansión del universo descubierta por Edwin Hubble en 1929 y corregida en años recientes por el descubrimiento de que la gravitación no detiene la expansión, como detiene poco a poco una piedra lanzada hacia arriba, sino que la velocidad se incrementa. Se ha llamado energía oscura a esa fuerza, opuesta a la gravitación.

La inflación por instantes en la billonésima de la billonésima de la billonésima de segundo fue propuesta, sin datos, como hipótesis para explicar que el universo exista (y nosotros), en vez de una eterna expansión de perfecta esterilidad. El BICEP 2 encontró patrones que “son la firma de ondas gravitatorias, o arrugas en el espacio-tiempo”. Estas ondas son la evidencia directa de que el universo como hoy lo observamos se expandió con rapidez desde una volumen subatómico en la primera minúscula fracción de segundo después del Big Bang.

Hace 13 mil 800 millones de años el universo “hizo erupción en la existencia con un hecho extraordinario”, dice la nota del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Conocemos la primera luz: la radiación de fondo, los restos del Big Bang, y debe mostrar “todas las propiedades de la luz, incluyendo la polarización. En la Tierra, la luz solar se refleja en la atmósfera [por eso vemos en la sombra, bajo techo] y así se polariza, y unos lentes Polaroid reducen el brillo. En el espacio, la radiación de fondo fue reflejada por átomos y electrones, así también se polarizó.” Las matemáticas dieron una especial forma de polarización llamada “modos-B” que serían el torcimiento o rizo de la luz primigenia.

“Las ondas gravitatorias retuercen el espacio conforme viajan, y eso produce un patrón distintivo en el fondo de microondas”. Eso fue lo que encontraron los astrofísicos.