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Se pensaba que el Big Bang fue seguido de 100 millones de años de oscuridad, antes de que comenzara la formación de las estrellas. Ahora, los científicos creen que el 96 por ciento del universo está hecho de “materia oscura” o de “energía oscura”.

El cielo de microondas.La primera imagen detallada del cielo completo del universo infantil. La imagen WMAP revela las fluctuaciones de temperatura de más de 13 mil millones de años de antigüedad (mostradas como diferencias de color) que corresponden a las semillas que crecerían para convertirse en galaxias. Codificadas en estos patrones se encuentran las respuestas a muchas cuestiones de antiquísima data, tales como la edad y la geometría del universo.. Crédito: NASA/WMAP Science Team

En estos días, nunca se escucha que la gente se queje de que la ciencia destruye las maravillas del mundo. Nadie se atrevería. Como un buen ejemplo, miremos a lo que se descubrió el año pasado.

Un satélite, la Sonda Wilkinson para la Anisotropía de Microondas (WMAP), confirmó una de las más extrañas y maravillosas propuestas del universo. Es ésta: que toda la materia que podemos ver, la materia de la cual estamos todos formados, todo lo que existe sobre la Tierra, todos los planetas y todas las estrella, toda esa materia representa solamente el 4% de toda la materia del universo.

¿Dónde está el resto? ¿Por qué no podemos verla?. WMAP confirmó que el 23% del universo está hecho de “materia oscura”, la cual los astrofísicos creen que está compuesta de partículas desconocidas. El restante 73% está conformado por la misteriosa “energía oscura”. Más aún, la materia oscura del universo está siendo estirada por la fuerza de la energía oscura.

En pocas palabras, nuestro universo es oscuro, y se está expandiendo. Los descubrimientos fueron premiados con el primer lugar en los Avances del Año 2003 por la revista Science.

Sabemos que el universo se está expandiendo por las observaciones sobre la luz que nos llega desde las galaxias distantes. Ésta es la evidencia principal para la idea del Big Bang. La información proporcionada por WMAP y por otros telescopios que están siendo utilizados en la Prospección Digital del Cielo Sloan (una investigación con base en tierra que confeccionará un mapa de un cuarto del cielo) ha confirmado la tasa de expansión, y con estos datos, los científicos calcularon hacia atrás en el tiempo hasta el momento en que el universo no es estaba expandiendo; al momento mismo en que inició su existencia. Los datos de WMAP mostraron que ésto ocurrió hace 13.700 millones de años.

El problema que enfrentan los cosmólogos es que sus cálculos para la expansión del universo demandan más materia de la que pueden detectar. Podemos ver miles de millones de estrellas en incontables galaxias, pero no es suficiente. Los cosmólogos concluyeron que debía haber una materia escondida, y una gran cantidad, de hecho.

Historia cósmica.WMAP observa la primera luz que se libera en el universo infantil, el post-resplandor del Big Bang. Esta luz emergió 380 000 años después del Big Bang. Los patrones impresos en esta luz reflejan las condiciones que se pusieron en movimiento una pequeña fracción de segundo después del nacimiento del cosmos. A su vez, los patrones son las semillas del desarrollo de las estructuras de galaxias que vemos ahora, miles de millones de años después.Crédito: NASA/WMAP Science Team

Los escritores científicos Mary y John Gribbin lo pusieron así en su libro: “La Ciencia de “Sus Materiales Oscuros” de Phillip Pullman”: “Debe haber por lo menos cinco veces más de materia extra, no compuesta por átomos, ahí afuera. No puede estar hecha de átomos, así que debe consistir en alguna clase de partículas que nunca han sido detectadas en la Tierra. Y no puede emitir luz, porque sino la veríamos. Es un material oscuro”.

La idea de la materia oscura ha estado rondando por muchos años, pero no fue sino hasta 1998 que se propuso la teoría de la energía oscura. Ésto sucedió cuando los físicos determinaron que la expansión del universo se estaba acelerando. El descubrimiento retó a la visión prevaleciente de que el universo llegaría a su fin cuando la expansión se hubiera frenado y, eventualmente, revertido. La idea era que un universo desinflado y compactado terminaría en un “Big Crunch”, lo opuesto a la forma en que había comenzado. Pero cuando se encontró que la expansión estaba acelerando, se propuso la existencia de la energía oscura para impulsar esa expansión, y contrarrestar los efectos de la gravedad. Ésta es la extraña idea que ahora ha sido confirmada.

“Las implicaciones de estos descubrimientos sobre el universo son realmente impresionantes”, dijo Don Kennedy, editor de Science. “Los cosmólogos han intentado por años confirmar la hipótesis de un universo oscuro”.

Ésta fue una de las razones por las que la NASA lanzó el satélite WMAP en 2001. La sonda mide el “fondo cósmico de microondas”, el tenue resplandor de radiación que todavía permanece de la colosal explosión que fue el Big Bang. Las microondas llegan en ondas, y el tamaño de estas ondas revela información sobre el comienzo del universo, y sobre su tamaño actual.

La nave WMAP en L2. Esta es una representación artística de WMAP en órbita. Lanzada el 30 de junio de 2003, WMAP mantiene una órbita distante alrededor del segundo Punto de Lagrange, o “L2”, cuatro veces más lejos que la Luna y a 1,6 millones de kilómetros de la Tierra.Crédito: NASA/WMAP Science Team

Las observaciones de WMAP sugieren que el universo no es infinito. Probablemente tenga “solamente” 70 mil millones de años luz de diámetro, dijeron los cosmólogos el año pasado. Ésto puede parecer grande, pero no es el infinito, y si se confirmara podría resolver muchos antiguos rompe-cabezas filosóficos sobre el universo.

Por ejemplo, algunos filósofos se preocupan elucubrando acerca de que, en un universo infinito, todos los que viven en la Tierra tendrían un número infinito de dobles extraterrestres viviendo vidas paralelas. “Si podemos probar que el universo es finito y pequeño, sería como un terremoto”, dijo David Spergel de la Universidad de Princeton, Nueva Jersey. Y aplanaría el entrecejo de todos esos filósofos (dejándolos libres para preocuparse sobre alguna otra cosa).

Hasta hace poco, se pensaba que el universo tenía una edad de entre 10 mil y 20 mil millones de años. La investigación sin precedentes de WMAP sobre la temperatura de las ondas y los sacudones de las microondas en el universo primitivo, la ha reducido a unos 13.700 millones de años.

Hace apenas 150 años, la teoría de la selección natural de Darwin fue ridiculizada porque utilizó la geología para estimar la edad de la Tierra en varios centenares de millones de años. Este tiempo era suficiente, creía, para que la selección natural produjera los millones de especies diferentes de la Tierra. El gran físico Lord Kelvin rechazó ésto, sosteniendo que la Tierra era mucho más joven. Cuando se descubrió la energía nuclear a principios del siglo XX, se probó que tanto Darwin como Kelvin estaban equivocados: la Tierra era mucho más vieja que lo que ambos habían supuesto (4.500 millones de años). Ahora, finalmente, también la edad del universo ha sido determinada con exactitud.

Con descubrimientos como éstos, sobre un antiguo y oscuro universo repleto de materia desconocida, y empujado por una energía desconocida, no es suficiente decir que la ciencia-ficción se ha convertido en hechos científicos. La ciencia es más imaginativa que la ciencia-ficción. Y se requerirá la más inspirada imaginación científica para determinar la naturaleza de los materiales oscuros del universo.

El libro de Mary y John Gribbin: “La Ciencia de “Sus Materiales Oscuros” de Phillip Pullman” es publicado por Hodder.
El sitio web de WMAP está en: map.gsfc.nasa.gov/
Rowan Hooper es un investigador del Colegio Trinidad, Dublin. Agradece comentarios en: [email protected]
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Extractado de
Shedding light on dark matter
When science is more imaginative than science fiction
By ROWAN HOOPER
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Para Astroseti.org: Heber Rizzo Baladán
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