¿De donde venimos?
¿Como se originó el universo? Los seres humanos nos hemos echo
estas preguntas desde que tenemos capacidad de raciocinio. La
búsqueda de respuestas constituye un ejemplo del método científico.
En el
decenio de 1940, el físico ruso-estadounidense George Gamow planteó
la hipótesis de que el universo se inició miles de millones de años
atrás con una explosión gigantesca, el Big Bang.
En esos primeros momentos, el universo ocupaba un volumen diminuto y
su temperatura era más alta de la imaginable. Esta brillante bola de
fuego de radiación mezclada con partículas microscópicas de
materia se enfrió gradualmente, hasta que se formaron los átomos.
Por la influencia de la fuerza de gravedad, estos átomos se
agruparon para formar miles de millones de galaxias, incluida la
nuestra, la Vía Láctea.
El
concepto de Gamow es interesante y muy provocativo. Se a puesto a
prueba experimentalmente de diversas maneras. Por principio de
cuentas, las mediciones demostraron que el universo está en
expansión, es decir, que las galaxias se alejan unas de otras a gran
velocidad. Este hecho es compatible con el nacimiento explosivo del
universo. Al imaginar tal expansión en retroceso, como cuando se
rebobina una película, los astrónomos han deducido que el universo
se inició hace unos 13 000
millones de años. La segunda observación que sustenta la hipótesis
de Gamow es la detección de radiación cósmica de fondo.
A lo largo de miles de millones de años, ¡el universo
inimaginablemente caliente se
ha enfriado hasta una temperatura de 3K (o sea, -270°C)! A esta
temperatura, gran parte de la energía corresponde a la región de
microondas. Puesto que el Big Bang habría ocurrido simultáneamente
en todo el diminuto volumen del universo en formación, la radiación
que generó debe haber llenado todo el universo. Así pues, la
radiación debe ser la misma en todo el universo que observamos. De
hecho, las señales de microondas que registran los astrónomos son
independientes de la
dirección.
El
tercer dato que sustenta la hipótesis de Gamow es el descubrimiento
del Helio primordial. Los científicos piensan que el helio y el
hidrógeno (elementos más ligeros) fueron los primeros que se
formaron en las etapas iniciales de la evolución cósmica. (Se cree
que otros elementos más pesados, como el carbono, nitrógeno y
oxígeno, se formaron más adelante por reacciones nucleares en las
que participaron el hidrógeno y el helio, en el centro de las
estrellas.) De ser así, un gas difuso formado por hidrógeno y helio
se habría diseminado por todo el universo naciente antes de que se
formaran muchas de las galaxias. En 1955, los astrónomos que
analizaron la luz ultravioleta proveniente de un lejano quasar
(poderosa fuente de luz y de señales de radio que se considera como
una galaxia en explosión al borde del universo) descubrieron que una
parte de la luz era absorbida por los átomos de helio en su
trayectoria a la Tierra. Puesto que el quasar en cuestión de dista
de nuestro planeta más de 10 000 millones de años luz (un año luz
es la distancia que recorre la luz en un año), la luz que llega a la
Tierra corresponde a fenómenos que ocurrieron hace más de 10 000
millones de años. ¿Por qué el hidrógeno fue el elemento más
abundante que se detectó? El átomo de hidrógeno tiene un solo
electrón, que se desprende por la luz de un quasar en el proceso
llamado ionización. Los
átomos de hidrógeno ionizados no pueden absorber en absoluto la luz
del quasar. Por otra parte, el átomo de helio tiene dos electrones.
La radiación puede quitarle al helio uno de sus electrones; pero no
siempre ambos. Los átomos de helio ionizados todavía absorben luz
y, por lo tanto, son detectables.
Los defensores de la explicación de Gamow se regocijaron ante la
detección de helio en los confines distantes del universo. En
reconocimiento de todos los datos sustentadores, los científicos
ahora se refieren a la hipótesis de Gamow como la teoría del Big
Bang.
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