El Nobel de Física 2006 para dos astrónomos

Benjamín Montesinos y David Barrado

Los astrónomos estadounidenses John C. Mather y George F. Smoot han sido los ganadores del Premio Nobel de Física 2006, según ha comunicado la Real Academia Sueca de las Ciencias en Estocolmo. Los científicos recibirán el premio por “su mirada hacia la infancia del universo” y “sus intentos por entender el origen de las galaxias y las estrellas”.

En 1989 se lanzó el satélite COBE  (COsmic Background Explorer), cuyo nombre se podría traducir como el “Explorador del fondo cósmico” cuyo objetivo era estudiar en detalle una radiación “fósil” que nos da información muy valiosa acerca del origen del Universo y la formación de las galaxias.

Para entender un poco en qué consiste esta radiación hay que remontarse a los años 1964-1965 cuando los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson estaban estudiando la radiación emitida por nuestra Galaxia a altas latitudes galácticas, es decir, lejos del plano de la Vía Láctea. La mediciones las hacían con una antena de los laboratorios Bell Telephone, en Holmdel, Nueva Jersey.

Sorprendentemente, detectaron un “ruido parásito” que era independiente de la dirección en que la antena estuviera apuntando, de la época del año o de la hora del día. Tras descartar que el ruido  fuera causado por la propia electrónica de los amplificadores de la antena e incluso por unas palomas que depositaban “material dieléctrico blanco” -como Penzias lo llamaba delicadamente- en la bocina de la antena, se determinó que era originado por una radiación que llena todo el espacio y que más tarde se probó que es una reliquia de la gran explosión, el Big Bang en el que se creó el Universo. Físicos de Princeton, en la misma época, habían predicho la existencia de una radiación que llenaría todo el espacio: un remanente del Universo primitivo.

 Un estudio de esta radiación demostró que su distribución de energía se correspondía con una exactitud increíble a la de un cuerpo cuya temperatura fuera 2.7 grados Kelvin (aproximadamente -269.3 grados centígrados) que era lo que la teoría predecía si el Universo se hubiera creado hace unos 12.000 millones de años en una gran explosión.

La radiación, que en la época inicial del Universo tenía una longitud de onda muy pequeña, y por tanto una gran energía, se desacopló de la materia muy pronto, aproximadamente cuando el Universo tenía 300.000 años de edad, y la expansión del espacio causó que su longitud de onda se hiciera cada vez más grande, de modo que esa “radiación fósil” la podemos ver ahora en la región espectral de las microondas, es decir, en radio. De hecho, cuando encendemos un televisor y no tenemos sintonizada ninguna emisora, parte de la interferencia que se ve en la pantalla corresponde a esa “radiación de fondo” que está atrapando la antena de nuestro tejado.

¿Cuáles fueron los logros de COBE y cuál el papel de los dos astrónomos galardonados y de sus equipos? Los resultados de COBE permitieron obtener a estos científicos una imagen del Universo en su infancia, justo cuando los fotones de esa radiación de fondo lograron escapar de su interacción con la materia y pudieron viajar libremente por el espacio. Lo que véis es una “foto” del Universo cuando sólo tenía 300.000 años.

Mapa de las anisotropías del fondo de radiación cósmica
 

El mapa que mostramos en la imagen es un mapa de temperaturas dibujado en torno a los 2.7 grados K. Como se muestra en la imagen al margen izquierdo, las zonas rojas tienen una temperatura por encima del valor medio y las zonas azules una temperatura por debajo de ese valor. Esas diferencias son del orden de 1 parte en 100.000 y técnicamente se denominan anisotropías de la radiación de fondo.

¿Por qué este mapa es tan importante? El mapa mostró por primera vez que el Universo, desde su infancia, no fue homogéneo, sino que se formaron pequeñas fluctuaciones en temperatura (y densidad) que constituyeron las primeras semillas de las galaxias que tomarían forma cientos de millones de años después. 

Hay cientos de páginas en internet dedicadas a explicar con diverso grado de complejidad y a gusto del lector qué es la radiación de fondo y su relación con la teoría del Big Bang. Basta buscar “radiación cósmica de fondo” (o “CBR” abreviatura de Cosmic Background Radiation si uno quiere información en inglés).  A botepronto hemos encontrado una excelente  página confeccionada por Sergio Torres Arzayús donde hay información muy accesible sobre este tema.

En la actualidad, NASA opera el satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, lanzado en junio del 2001, y cuya sensibilidad y resolución espacial son muy superior a COBE (0.3 grados frente a los 7 grados en resolución angular). Estos años con WMAP estan proporcionando una cantidad ingente de datos que se encuentran en proceso de análisis. La Agencia Espacial Europea está ultimando una ambiciosa misión, denominada Planck, que será lanzada a comienzos del próximo año junto a la misión Herschel, que operará en el rango de las ondas submilimétricas.

Experimentos y enlaces relacionados:
IAC, Very Small Array (VSA)
IAC, COSMOSOMAS Experiment
ESA, misión Plank
ESA, misión Herschel

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Comentarios

bueno esto esta buenisimo me ayudo mucho con mi tarea de fisica le doi ms felisitaciones a los ganadores del premio nobel chao cuidense bey…..

Me Parece muy bueno ya que la fisica es una de las ciencias mas fundamentales de la naturaleza

la verdad que esta super interesantq y me ayudo a pasar fisica…gracias!

Si mucho mas personas se dedicaran a estudiar estos fenomenos entenderiamos mejor el universo y nos dariamos cuenta de que aunque el universo no es un gran engrane en el cual pudieramos saber lo que sucedera por lo menos entenderiamos mejor lo que paso para entender loq ue puede venir en un futuro y comprender mejor el universo

Vueno, es muy vueno que se allan ganado este premio, pues es muy inportante, me alludo a pasar fisica en toda vachillerato,

por esto me pude graduar.

Grasias…

Laurita o Laura

Kisssses

Ganador del premio nobel de fisica en el 2006, es muy genial!

me parece excelente que la ciencia avance y el mundo reconozca a las personas que lo han hecho… felicitaciones

Sí, ciertamente es bueno que se siga teniendo esperanza de hayar la verdad de nuestra existencia, pero no se si tan bueno que este articulo sirva, en su mayoría, simplemente, para aprobar un curso, y no con el fin del <<saber por saber>>, que es lo que hace grande al ser humano.

Será que hoy me alcanzó demasiada radiación de fondo…

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