30 de junio de 2009

Radiación Cósmica

La radiación cósmica de fondo es la energía remanente del Big Bang que dio origen al universo. La predicción teórica de esta radiación fue realizada por el físico ruso George Gamow y dos colegas suyos Robert C. Herman y Ralph A. Alpher en 1946.

La radiación cósmica de fondo fue detectada por primera vez por los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson en 1964. Es interesante anotar que ya existía evidencia de la RCF 30 años antes del experimento de Penzias y Wilson. Walter Adams y Andrew McKellar habían observado las líneas de emisión resultantes de la excitación producida por la RCF en radical CN que se encuentra en el medio interestelar. Los autores Helge Kragh y Steven Weinberg explican el retardo en el descubrimiento de la RCF resaltando el hecho de que por esos años la cosmología no era tomada en serio. De hecho, los científicos que marginalmente tocaban el tema adoptaban el modelo del Big Bang o el modelo rival cuasi-estacionario guiados no por resultados empíricos sino por inclinación filosófica.

La mayor fuente de información que tenemos sobre el universo temprano es la radiación cósmica de fondo (CBR, por la sigla de “Cosmic Background Radiation”). Sí, la misma radiación cuyas propiedades serán medidas con gran precisión por los instrumentos a bordo del satélite Planck.

Mientras esperamos que el Planck se enfríe hasta convertirse en el punto más frío del universo, y llegue a su destino donde observará el universo haciendo acrobacias para no “caerse” del punto L2, podemos hablar sobre la naturaleza y los atributos de la CBR, la información que ya se ha obtenido y la que se espera obtener, y las consecuencias que esto podría tener para nuestro entendimiento del universo.

Casi toda la información que tenemos sobre el espacio exterior ha llegado a la Tierra como luz visible, ondas de radio, rayos X y gamma, microondas, radiación infrarroja o ultravioleta, etc. Es decir, como alguna forma de radiación electromagnética. Analizando esta radiación hemos sido capaces de aprender sobre la naturaleza del Sol y las estrellas, los planetas, las galaxias y demás astros que pueblan el firmamento. Pero ese no es el final de la historia: hay más radiación, que no proviene de ningún astro, sino de todas partes, del fondo mismo del cielo. Es invisible, pero puede detectarse con la antena adecuada apuntando a cualquier punto del cielo en el que no hay astros, donde creeríamos, ingenuamente, que “no hay nada”.

(A continuación un video del satélite Planck)

El satélite Planck de la NASA detectó anisotropías (o pequeñas desviaciones de la temperatura con respecto al valor promedio) en la radiación cósmica de fondo en 1992. En la gráfica aparece la temperatura de la radiación cósmica de fondo representada por colores (caliente = rojo, frío = azul).

La estructura detectada por Planck da apoyo a la teoría cosmológica del Big Bang ya qué según ésta, las galaxias se formaron a muy temprana edad dejando una huella en la radiación (que corresponden a las anisotropías detectadas por el Planck).



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