5TA S. CIENCIA

Cada vez más cerca del origen del universo

Es probable que los científicos hayan 'visto' un estallido que ocurrió hace 13.800 millones de años.

Foto: Archivo particular

¿Por qué es tan importante que los científicos hayan 'escuchado' los ecos del 'Big Bang'?

Era cierto: todo lo que conocemos, lo que llamamos universo, ocupaba un espacio más pequeño que la cabeza de un alfiler y, tras una gran explosión (el Big Bang), en menos de lo que dura un parpadeo, comenzó a expandirse en forma exponencial, para plantar las semillas de lo que serían las estrellas, los planetas, las galaxias y las vastas extensiones de espacio casi vacío.

La extravagante teoría, conocida como inflación cósmica y enunciada en 1981 por el físico estadounidense Alan Guth, parece haber sido confirmada por el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, que el lunes informó que había detectado rastros de las ondas gravitacionales que recorrieron el espacio justo después del Big Bang.

Dicho de manera coloquial, es probable que los científicos terrestres hayan ‘visto’ un estallido que ocurrió hace 13.800 millones de años.

Para el físico teórico Avi Loeb, del Centro Astrofísico de la Universidad de Harvard, lo anunciado esta semana aporta un nuevo esclarecimiento sobre algunas de las cuestiones más fundamentales para saber por qué existimos y cómo comenzó el universo.

Otra vez, Einstein tenía razón

“Es el anuncio más grande de la física en años”, resumió Tom LeCompte, físico especialista en altas energías del prestigioso Cern (la organización europea para la investigación nuclear), que también analiza el Big Bang, pero desde la perspectiva de la física de partículas. Por eso, si se confirman las observaciones, podrían darles el Nobel a sus autores, le dijo a la AFP al comparar este hallazgo con el del Bosón de Higgs (2012), la partícula elemental que les da masa a muchas otras partículas.

De hecho, la detección de ondas gravitacionales no solo confirma lo dicho por Guth, sino que sigue dándole sustento empírico a la teoría general de la relatividad (1915), de Albert Einstein, que previo su existencia. El entusiasmo de la comunidad científica con la posible confirmación de la teoría de Guth no se hizo esperar. Lo logrado por los astrofísicos estadounidenses era la pieza que faltaba para explicar, de manera definitiva, aspectos que la teoría del Big Bang no resolvía; por ejemplo, por qué el universo luce igual en todas las direcciones.

Sin ese cortísimo periodo de expansión acelerada del universo (la inflación cósmica), usando un ejemplo del cosmólogo Daniel Baumann, de la Universidad de Cambridge, no se podría entender por qué dos tazas de café, a años luz una de la otra, tienen la misma temperatura. La respuesta de Guth –ahora confirmada por el telescopio Bicep2– es que ambas fueron hechas por la misma cafetera, al mismo tiempo, y puestas en lugares tan distantes en virtud del crecimiento exponencial del universo.

Mediante la detección de las ondas gravitacionales y la información que estas arrojarían sobre el primer segundo de vida del universo, podrían entenderse otros fenómenos y sus efectos, como los agujeros negros y las explosiones de supernovas, que generan huellas similares a las del Big Bang.

Pero quizás, lo más fascinante es lo que el anuncio de esta semana podría significar para el desarrollo de la física. Hasta ahora, la teoría general de la relatividad, que habla de la gravedad y del universo, no encaja con la mecánica cuántica, que se refiere a las partículas y a las fuerzas nucleares y el electromagnetismo. Como las ondas gravitacionales se generaron cuando la gravedad y el universo trabajaban en la misma escala de partículas, la esperanza de la comunidad científica es que el análisis de estas ondas permita entender cómo se compaginan ambas teorías.

Si eso pasa, el anhelado sueño de alcanzar la ‘Teoría del Todo’, que explicaría y conectaría todos los fenómenos físicos conocidos, estará más cerca.

Claves para entender este gran descubrimiento

¿Qué son las ondas gravitacionales?

Son ondas pequeñas que cargan energía a través del universo. Fueron vislumbradas por Albert Einstein en 1916 como consecuencia de su teoría general de la relatividad. Aunque hay fuertes evidencias circunstanciales de su existencia, las ondas gravitacionales no habían sido detectadas antes. Esto se debe a que son minúsculas, un millón de veces más pequeñas que un átomo. Las que acaban de ser descubiertas recientemente son ondas “primordiales” (generadas en un primer momento del nacimiento del universo) y cargan información de cómo empezó todo.

¿Cuál es la importancia del descubrimiento?

Si los científicos de la Universidad de Harvard tienen razón, esto es importante por dos razones. Primero, abre una forma completamente nueva de estudiar el universo, permitiendo a los científicos inferir en su trabajo los procesos que produjeron estas ondas. Segundo, probaría la llamada hipótesis de la inflación y arrojaría luces acerca del origen del universo.

¿Qué es inflación?

La teoría del Big Bang fue propuesta originalmente por un sacerdote y físico belga que lo llamó ‘El día sin ayer’, porque este fue el momento en que el espacio empezó. Pero esto no respondía todas las preguntas de los astrónomos. En 1970, cosmólogos postularon un repentino agrandamiento del universo llamado inflación, que ocurrió en la primera fracción de segundo después del Big Bang. Pero confirmar esa idea ha sido muy difícil. Solo la inflación puede amplificar la onda gravitacional primordial lo suficiente para ser detectada. Si estas pueden ser detectadas, significa que la inflación tuvo que haber ocurrido.