Por qué las primeras huellas del Big Bang son un hito extraordinario

  • 18 marzo 2014
Big Bang
El Big Bang dejó su marca y los científicos afirman haberla encontrado.

El mundo de la astrofísica está alborotado: se habla de un hallazgo único que prueba teorías propuestas por Einstein, de una ventana única al origen de todo lo que conocemos, y hasta de un Premio Nobel en el horizonte.

Ondas gravitacionales
Las ondas gravitacionales detectadas sólo pueden provenir de la inflación justo después del Big Bang.

Pero, ¿por qué deberíamos, en un mundo dominado por tantas noticias más acuciantes y misterios sin resolver, emocionarnos por lo que esconde un gráfico no muy fácil de entender (en la imagen de la derecha)?

Allí, en esa imagen de líneas fluctuantes los científicos del experimento BICEP2, del Observatorio de Astrofísica Harvard-Smithonian, dicen haber detectado unas ondulaciones que no pueden ser otra cosa que ondas gravitacionales primordiales, es decir, las primeras ondas expansivas del Big Bang.

Aquella gran explosión inicial, que se supone ocurrió hace unos 13.800 millones de años, y la súbita expansión del Universo –llamada inflación cósmica– dejaron su marca, dicen los científicos, en la luz más antigua detectada en el firmamento, proveniente de cuando el Universo tenía sólo 400.000 años.

"Este descubrimiento es especial porque estamos mirando de hecho una huella en una época de 400.000 años que proviene de una pequeñísima fracción de segundo después del origen", le dijo a la BBC Clem Pryke, investigador de la Universidad de Minnesota, Estados Unidos, y miembro del equipo cuyo descubrimiento fue anunciado este lunes.

"Estamos viendo ondas gravitacionales de aquel primer momento de creación escritas en el cielo de 400.000 años", explicó el científico.

El trabajo de los investigadores de BICEP2 ha generado una enorme expectativa incluso antes de su presentación.

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Indicio directo

Telescopio BICEP2
El telescopio de BICEP2, en el Polo Sur, detectó las ondas gravitacionales primordiales.

Según las observaciones de este experimento desde el Polo Sur, lo que encontraron es la señal que dejó en el cielo la expansión súper-rápida del espacio que debe haber ocurrido apenas fracciones de segundo después de que todo comenzara a existir.

Esto concuerda con la llamada teoría de la inflación cósmica, propuesta por primera vez en 1982 por Alan Guth para explicar algunos aspectos de la teoría del Big Bang que aparentemente no encajaban, como por qué el espacio profundo se ve igual –en líneas generales– en todos los lados del cielo.

El razonamiento es que una muy rápida y temprana expansión pudo haber suavizado las irregularidades.

Pero la inflación venía con una predicción específica: que generaría ondas de energía gravitacional, y que estas ondulaciones en el tejido del espacio dejarían una marca indeleble en la luz más antigua del cielo, la famosa Radiación Cósmica de Microondas (CMB, por sus siglas en inglés).

Radiación cósmica
La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) divulgó en marzo de 2013 un espectacular mapa de la "luz más vieja" en el cosmos.

Y eso, precisamente, es lo que afirman haber detectado los científicos.

"Esto es un indicio directo de este tiempo y de esa física", dice Hirania Peiris, de la University College London, quien también ha buscado los rastros de las ondas gravitacionales con el telescopio europeo Planck.

¿Y qué supone? ¿Qué demuestran esas pequeñas ondulaciones que muestra el gráfico de BICEP2?

Así lo explica Peiris:

"Tenemos dos teorías, una es la teoría de la relatividad general de Einstein (la teoría de la gravedad) y hay otro pilar de la física moderna que es la mecánica cuántica".

"De hecho, estas dos teorías por sí mismas son inconsistentes, y deben ser unificadas en una teoría más amplia, la teoría de la gravedad cuántica".

"Si tenemos ondas gravitacionales al nivel en que las han detectado, eso hace que la física en ese primer momento coincida con una teoría de gravedad cuántica".

Según la científica, esto podría ser un hito no sólo para la cosmología, sino que también dará lugar a importantes avances en la física.

Big Bang
Los científicos creen que el Universo se expandió súbitamente tras el Big Bang.

La apuesta de Stephen Hawking

El célebre físico teórico británico Stephen Hawking, habló con la BBC sobre este descubrimiento y dijo que prueba su propio trabajo sobre la inflación del Universo primigenio.

"Es otra confirmación de la inflación. También significa que le gané la apuesta a Neil Turok, director del instituto Perimeter en Canadá. Su teoría del Universo cíclico predice que no hay ondas gravitacionales de los inicios del Universo", dijo Hawking.

Según la teoría de Neil Turok, el Big Bang no fue el origen, sino sólo el último de una serie infinita de Big Bangs.

Turok, por su parte, no se mostró tan entusiasta, y aclaró que la mencionada apuesta sólo se refería a si otro experimento, el satélite Planck, iba o no a encontrar ondas gravitacionales como las que ahora se anuncian.

Stephen Hawking
El científico británico dice haber ganado una apuesta con el hallazgo de las ondas gravitacionales.

"El satélite Planck voló y el año pasado anunció sus resultados y no hubo señales de ondas gravitacionales. Así que hasta ahí yo gano la apuesta", dijo Turok a la BBC.

"Tengo razones para dudar del nuevo experimento y sus resultados. Para mí no está del todo claro que hayan visto lo que dicen haber visto, la verificación es muy importante"

"Y es sensato ser un poco escéptico en este momento, cuando no hay confirmación y el experimento fue extremadamente difícil. Ellos no explican del todo por qué están tan convencidos de lo que afirman", dijo el físico sudafricano.

De todas formas, matizó Turok, "estos son resultados espectaculares, y así sean correctos o erróneos, indican que estamos en el umbral de una ventana completamente nueva al Bing Bang y a lo que ocurrió en el Big Bang".

Más allá de las apuestas, y mientras la comunidad científica revisa minuciosamente su trabajo, los responsables del experimento BICEP2 confían en su hallazgo.

"Los datos que anunciamos fueron tomados entre 2010 y 2012", explicó Clem Pryke a la BBC, "y la razón por la que nos ha tomado tiempo finalizar los resultados y anunciarlos es precisamente que son tan inesperados que necesitábamos chequear todo".

"Para asegurarnos de que no estábamos cometiendo un error, que no había contaminación ni del experimento ni de otras fuentes en el terreno, o incluso por emisiones cercanas de nuestra propia galaxia", relata el científico, quien asegura que por eso su equipo está "bastante seguro".

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