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Ciencias Naturales, Tierra y Universo

Segundo Ciclo

La gran explosión inicial

Los científicos han logrado determinar que todo se inició hace 14 mil millones de años, cuando un punto de energía muy brillante e infinitamente caliente explotó. Es lo que se conoce como el Big Bang.

  1. La gran explosión inicial
  2. El Big Bang

Como ya se señaló, la “teoría de la expansión del Universo” postulada por Edwin Hubble en 1929 determinó que las galaxias estaban más cerca en el pasado. Hace 14 mil millones de años todas deben haber estado concentradas en un mismo punto, y como un gas al expandirse se enfría, así el Universo, en su proceso de expansión, debe estarse enfriando.

En el pasado, la temperatura del Universo deber haber sido mucho mayor; y si retrocedemos al punto donde todo estaba concentrado en un volumen mínimo, la temperatura debe haber sido altísima.

Elementos químicos

El cosmologista belga Georges Lemaître y el físico ruso-estadounidense George Gamow (1904-1968) propusieron que el Universo había empezado con un gran estallido: el Big Bang.

La explosión habría afectado al átomo primitivo o huevo cósmico, que poseía una altísima densidad y una elevada temperatura. Y aunque la teoría había sido enunciada ya en los años 30 del siglo pasado, lo que Gamow intentó fue desarrollar una explicación a partir de las reacciones nucleares de los primeros instantes de la explosión, cuando se habrían formado todos los elementos químicos en la proporción que se los conoce en el cosmos.

En los últimos años quedó claro para los astrónomos que es muy probable que el hidrógeno (H) y el helio (He) se hayan creado en el momento inicial del Universo. Pero el resto de los elementos químicos se formó en el interior de las estrellas y en las supernovas (ver glosario). Por este motivo, el planteamiento de Gamow fue desestimado y cayó en el olvido por varios años.

Aunque la “teoría del Big Bang” no pudo ser probada a través de los estudios sobre los elementos químicos, las ondas de radio le brindaron otra oportunidad. En 1964 los astrónomos Arno Penzias –físico alemán nacionalizado estadounidense y nacido en 1933– y Robert Wilson –nacido en Estados Unidos en 1936–, que realizaban observaciones en el laboratorio de la Bell Telephone en Estados Unidos, descubrieron que utilizando una antena especial podían captar un ruido de fondo en la banda de las ondas de radio. El ruido parecía provenir de todas partes del Universo, y de inmediato fue identificado como la radiación remanente de la gran explosión inicial.

Como las ondas radiales son sólo una referencia a partir de la cual pueden deducirse muchos otros procesos físicos, fueron utilizadas para calcular la temperatura actual del Universo. Se estableció así que la radiación recibida corresponde a la misma que emite un cuerpo a 3ºK (-270ºC); por lo tanto, esa sería la temperatura del cosmos después de haberse expandido y el termómetro aún seguirá bajando.

Arno Penzias y Robert Wilson recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento, que definitivamente estableció la teoría de Gamow sobre el Big Bang. Este aporte científico, conocido como radiación de fondo, es el único perfectamente verificado que respalda la teoría de la explosión primitiva.

Glosario

– Supernova: explosión que sufren las estrellas gigantes rojas, con un repentino aumento de luminosidad de miles de millones de veces y una enorme liberación de energía.