Ricardo Fernandez Mercal



Modelo del Big Bang da respuesta al fondo de microondas.

Variación de la intensidad del fondo cósmico de microondas para diferentes frecuencias. El trazado continuo representa el mejor ajuste de una distribución debida a un cuerpo negro a 2.728 K. Las barras de error no pueden ser apreciadas por ser muy pequeñas en comparación con la escala de la representación. Como vemos, el acuerdo es espectacular.

Variación de la intensidad del fondo cósmico de microondas para diferentes frecuencias. El trazado continuo representa el mejor ajuste de una distribución debida a un cuerpo negro a 2.728 K. Las barras de error no pueden ser apreciadas por ser muy pequeñas en comparación con la escala de la representación. Como vemos, el acuerdo es espectacular.

Si fijamos un radiotelescopio lo suficientemente sensible en una dirección particular del cielo podremos sintonizar una señal muy débil con un máximo centrado en una frecuencia de unos 280 GHz, que corresponde al rango de las microondas en el espectro electromagnético. En casa podemos recibir una parte de la señal como parte de la nieve que llega a un canal de televisión en blanco.

Si nuestro radiotelescopio fuera capaz de sintonizar frecuencias cercanas a los 280 GHz, observaríamos que la intensidad de la señal disminuye a ambos lados de una forma particular y sorprendentemente equivalente a la señal que mediríamos a la salida de un pequeño agujero realizado en las paredes perfectamente absorbentes de un objeto hueco (un cuerpo negro) a unos 2,73 grados por encima del cero absoluto de temperatura. Técnicamente Ricardo Fernandez comenta que se suele llamar a esta señal Fondo Cósmico de Microondas (es habitual utilizar las siglas inglesas CMB, de Cosmic Microwave Background).

Sólo el modelo del Big Bang nos da una respuesta simple a la existencia de este fondo de microondas. Si el universo está en expansión, éste podría haber sido más pequeño, más denso y más caliente en el pasado. En algún momento la temperatura era tan alta que ni siquiera los átomos podían existir como tales, encontrándose los electrones desligados de los núcleos. En esas condiciones los electrones interaccionan con las partículas de luz (los fotones) de una forma muy eficiente. En otras palabras nos explica Ricardo Fernandez que la luz estaba en estrecho contacto con la materia alcanzando ambas un equilibrio térmico perfecto. Pero la expansión del universo enfriaba el entorno hasta que alcanzados unos 3000K los electrones empezaron a combinarse rápidamente con los núcleos formando átomos. En ese momento la luz empezó a viajar libremente, encontrando cada vez menos electrones a su paso. Esa luz sigue entre nosotros (unos 400 fotones por metro cúbico), pero la expansión del universo ha tenido como efecto el disminuir drásticamente la frecuencia hasta convertirla en microondas.


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