Una de las predicciones de la teoría del Big Bang es la existencia de
la radiación cósmica de fondo, radiación de fondo de
microondas o CMB (Cosmic microwave background). El universo
temprano, debido a su alta temperatura, se habría llenado de luz emitida
por sus otros componentes. Mientras el universo se enfriaba debido a la
expansión, su temperatura habría caído por debajo de 3.000 K. Por
encima de esta temperatura, los electrones y protones están separados,
haciendo el universo opaco a la luz. Por debajo de los 3.000 K se forman
los átomos, permitiendo el paso de la luz a través del gas del
universo. Esto es lo que se conoce como disociación
de fotones.
La radiación en este momento habría tenido el espectro del cuerpo
negro y habría viajado libremente durante el resto de vida del
universo, sufriendo un corrimiento hacia el rojo como consecuencia de la
expansión de Hubble. Esto hace variar el espectro del cuerpo negro de
3.345 K a un espectro del cuerpo negro con una temperatura mucho menor.
La radiación, vista desde cualquier punto del universo, parecerá
provenir de todas las direcciones en el espacio.
En 1965,
Arno Penzias y Robert Wilson, mientras desarrollaban una serie de
observaciones de diagnóstico con un receptor de microondas
propiedad de los Laboratorios Bell, descubrieron la
radiación cósmica de fondo. Ello proporcionó una confirmación sustancial
de las predicciones generales respecto al CMB —la radiación resultó ser
isótropa y constante, con un espectro del cuerpo negro de cerca de 3 K—
e inclinó la balanza hacia la hipótesis del Big Bang. Penzias y Wilson
recibieron el Premio Nobel por su descubrimiento.
En 1989,
la NASA
lanzó el COBE (Cosmic background Explorer) y los resultados iniciales,
proporcionados en 1990, fueron consistentes con las predicciones
generales de la teoría del Big Bang acerca de la CMB. El COBE halló una
temperatura residual de 2.726 K, y determinó que el CMB era isótropo en
torno a una de cada 105 partes. Durante la década de los 90
se investigó más extensamente la anisotropía en el CMB mediante un gran
número de experimentos en tierra y, midiendo la distancia angular media (la distancia
en el cielo) de las anisotropías, se vio que el universo era geométricamente plano.
A principios de 2003 se dieron a conocer los resultados de la Sonda Wilkinson de
Anisotropías del fondo de Microondas (en inglés Wilkinson
Microwave Anisotropy Probe o WMAP), mejorando los que hasta
entonces eran los valores más precisos de algunos parámetros
cosmológicos. (Véase también experimentos
sobre el fondo cósmico de microondas). Este satélite también
refutó varios modelos inflacionistas específicos, pero
los resultados eran constantes con la teoría de la inflación en general.
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