El murmullo del Universo

HACE UNOS DÍAS falleció Arno Penzias, quién colaborando con Robert Wilson hicieron en 1964, sin darse cuenta, uno de los más importantes hallazgos del siglo XX, la radiación de fondo, reliquia del Universo primitivo, una especie de murmullo del Universo. Por ello recibieron el premio Nobel en 1978.

En la evolución del Universo, después del Big-Bang, una vez formados los núcleos atómicos debido a la interacción de partículas elementales (alrededor de 300 segundos), al expandirse el Universo y enfriarse, los electrones pierden energía y cuando han transcurrido alrededor de 380.000 años, pueden ser capturados por los núcleos formando los átomos. Los múltiples fotones ya no tienen energía para romper los átomos formados y quedan sin interaccionar con la materia, dando lugar a un fondo de fotones, la radiación de fondo, un ruido que es una especie de murmullo del Universo, que se encuentra en todos los sitios del Universo y en todas las direcciones. 

Penzias y Wilson no buscaban detectar la radiación de fondo, querían detectar ondas de radio emitidas por nuestra galaxia utilizando una antena de los laboratorios Bell. Al hacer pruebas con la antena encontraron una radiación de microondas cuyo origen no sabían. Era muy extraña porque no cambiaba ni con la hora, ni con el mes, ni con la orientación dado que en todas las direcciones llegaba la misma señal. Incluso llegaron a pensar que el ruido podía ser debido a dos palomas que frecuentemente se posaban en la antena. Con la ayuda de una escopeta de perdigones de un amigo se hizo desaparecer a las palomas, pero no la señal que continuaba.

La apertura de mente de Penzias y Wilson, abierta a la sorpresa y a lo desconocido, hizo que no se rindieran y tirasen a la papelera el hallazgo. Así, siguieron buscando y consultando con otros físicos hasta que se percataron que esa radiación y sus características se ajustaban a las predicciones teóricas de la radiación de fondo del Big-Bang, realizadas por Dicke and Peebles (premio Nobel 2019) 

Los físicos sospechaban que la homogeneidad de la radiación de fondo no podía ser tan perfecta porque debería haber fluctuaciones para que fuese posible la formación de las estructuras que vemos en el Universo, como las galaxias o las agrupaciones de ellas. En 1992 el satélite Cobe detectó dichas fluctuaciones en la radiación de fondo y los principales responsables del experimento, George Smoot y John Mather, recibieron el premio Nobel en 2006. Desde entonces, el mapa de dichas fluctuaciones ha mejorado en precisión, debido sobre todo al satél ite europeo Planck.

A partir de este mapa, se pueden deducir muchas propiedades del Universo, como que realmente solo tiene un 5% de materia ordinaria, un 27% de materia que no radia(materia oscura) y el resto una energía que desconocemos su naturaleza (energía oscura). Es decir que del Universo solo conocemos la naturaleza de un 5% del total. Otra gran sorpresa

La evolución de la ciencia muestra que grandes descubrimientos aparecen sin que haya una planificación enfocada a lo que se quiere descubrir. El investigador debe tener una mente abierta para que sus ojos vean y sus oídos escuchen lo que la naturaleza les pueda decir por encima de su planificación.