Aunque todos imaginamos el Big Bang como un gran «fogonazo» de luz, en realidad no pasó exactamente así
El imaginario colectivo visualiza a menudo el Big Bang como un destello brillante de luz que aparece en un mar de oscuridad. Sin emabargo, esa no es una imagen precisa. El comienzo de todo no fue una explosión en el espacio vacío. El Big Bang era un espacio en expansión lleno de energía en sí mismo que acabó creando desde el parpadeo blanco azulado de las estrellas jóvenes, hasta el profundo resplandor rojo de las nubes de hidrógeno que podemos ver hoy. Y también lo que no podemos observar con nuestros ojos, como los destellos de rayos X y rayos gamma, las potentes ráfagas de radio y el tenue y siempre presente resplandor del fondo cósmico de microondas. El cosmos está lleno de colores visibles e invisibles, antiguos y nuevos. Pero, ¿cuál fue el primero de todos?
El universo comenzó hace 13.800 millones de años con el citado Big Bang. En su primer momento, era más denso y caluroso de lo que jamás volvería a ser. De hecho, las temperaturas eran tan altas que la luz no existía. El cosmos tuvo que enfriarse 10 segundos para que aparecieran los fotones. A su vez, los protones y los neutrones se habían enfriado en los núcleos de hidrógeno y helio, y el espacio estaba lleno de un plasma de núcleos, electrones y fotones. «En ese momento, la temperatura del universo era de aproximadamente mil millones de grados Kelvin», explican en Phys.org haciéndose eco de «Universe Today».
Y ahí sí que había luz, pero no había color. Porque el color es algo que podemos ver, o al menos algún tipo de ojos podría ver. Durante la época de los fotones, las temperaturas eran tan altas que la luz no podía penetrar en el denso plasma. El color no aparecería hasta que los núcleos y los electrones se enfriaran lo suficiente como para unirse a los átomos, y eso aún tardó 380.000 años.
Una nube cósmica transparente
Para entonces, el universo observable era una nube cósmica transparente de hidrógeno y helio de 84 millones de años luz de diámetro. Todos los fotones formados en el Big Bang fueron libres de fluir a través del espacio y el tiempo al fin.
Esto es lo que ahora vemos como el fondo cósmico de microondas: el resplandor de la luz de una época en que finalmente se podía ver el universo. Durante miles de millones de años, el resplandor se ha enfriado hasta el punto de que ahora tiene una temperatura inferior a 3 grados por encima del cero absoluto. Cuando apareció por primera vez, el universo era mucho más cálido, alrededor de 3.000 Kelvin. El universo primitivo estaba lleno de un brillo cálido y brillante.
El universo primitivo tenía una temperatura casi uniforme en todas partes, y su luz tenía una distribución de longitudes de onda conocida como cuerpo negro, que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Un cuerpo negro de aproximadamente 3.000 K tendría un brillo naranja-blanco brillante, similar a la luz cálida de una bombilla vieja de 60 vatios.
Sin embargo, los humanos no podemos ver los colores con mucha precisión. Lo que percibimos depende no solo del color real de la luz, sino también de su brillo y de si nuestros ojos están adaptados a la oscuridad. Si pudiéramos volver al momento de esa primera luz, probablemente percibiríamos un resplandor naranja similar a la luz del fuego.
«Café con leche cósmico»
Durante los próximos cientos de millones de años, el tenue resplandor naranja se desvaneció y enrojeció a medida que el universo continuó expandiéndose y enfriándose. Finalmente, el universo se volvió a fundir a negro. Después de unos 400 millones de años, comenzaron a formarse las primeras estrellas brillantes de color blanco azulado, y apareció una nueva luz. A medida que aparecieron y evolucionaron las estrellas y las galaxias, el cosmos comenzó a adquirir un nuevo color.
En 2002, Karl Glazebrook e Ivan Baldry calcularon en un estudio publicado en el «Astrophysical Journal» el color promedio de toda la luz que vemos hoy de las estrellas y galaxias para determinar el color actual del universo. Al principio pensaron que fue un «turquesa pálido», pero acabaron corrigiendo sus resultados al incorporar más datos y resultó ser un bronceado pálido similar al color del café con crema. Lo llamaron «Cosmic latte».
Pero incluso este color que ahora domina nuestro universo solo durará un tiempo. A medida que las grandes estrellas azules envejecen y mueren, solo permanecerá el brillo rojo intenso de las estrellas enanas. Finalmente, después de billones de años, incluso su luz se desvanecerá, y el universo se convertirá de nuevo en un mar negro sumiéndose en la oscuridad. Pero de momento, tenemos el «cosmic latte». Ya no verás igual un café con leche, ¿verdad?
