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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Nacimiento del universo en HD

Planck y el Universo en HC - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

El satélite europeo Planck revela nuevos datos sobre el origen del universo

A pesar de lo mucho que hoy sabemos del universo, han trascurrido solo algo más de 100 años desde que el astrónomo estadounidense Vesto Slipher demostraba que muchas de las nebulosas que podían observarse con los entonces modernos telescopios no formaban parte de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, sino que eran galaxias independientes. La talla del universo se hizo mucho mayor de lo supuesto hasta entonces y, con ella, se reveló la enorme magnitud de nuestra ignorancia sobre el mismo en aquellos años.

Quince años más tarde, otro astrónomo estadounidense, Edwin Hubble, descubrió que las galaxias se alejaban unas de otras con una velocidad proporcional a su distancia, lo que significaba que el universo se expandía. Esta expansión implicaba, a su vez, que en el pasado toda la materia del universo debía haber estado condensada en un único punto. Nació así la teoría popularizada con el nombre de Big Bang, o Gran Explosión, que mantenía que el universo no siempre había sido como lo vemos hoy, sino que había nacido en un remoto pasado a partir de un estado de enorme condensación de la materia. El universo no era eterno, al menos si mirábamos hacia el pasado.

Esta teoría no fue inicialmente aceptada por toda la comunidad científica. De hecho, muchos astrónomos abrazaron una teoría alternativa, llamada la teoría del estado estacionario. Como su nombre indica, esta teoría mantenía que el universo siempre había tenido el mismo aspecto y, aunque se expandía, al mismo tiempo se creaba nueva materia que mantenía su densidad y propiedades constantes. Así pues, frente a una teoría que postulaba un solo evento creador en el pasado se enfrentaba otra que postulaba una creación constante en el tiempo. ¿Qué teoría era la correcta, si es que alguna lo era?

LAS PRIMERAS MICROONDAS

Hubo que esperar hasta 1964 para contar con una primera observación que finalmente comenzó a decantar la balanza a favor de la teoría del Big Bang. Ese año, los ingenieros estadounidenses Arno Penzias y Robert Wilson, mientras experimentaban con una nueva antena diseñada para detectar ondas de radio reflectadas por primitivos satélites de comunicación, detectaron una señal en la frecuencia de las microondas, similar en todas direcciones y que se mantenía constante día y noche –lo que eliminaba la posibilidad de que fuera de origen humano–.

Algo incrédulos, Penzias y Wilson ahuyentaron las palomas que habían anidado en su antena, limpiaron sus excrementos y volvieron a analizar las señales. Allí continuaban. Las palomas no eran la explicación del extraño fenómeno.
Igualmente ese mismo año, tres astrofísicos de la universidad de Princeton, ciudad a solo 60 km de distancia de donde Penzias y Wilson habían colocado su antena, se disponían a construir otra para detectar una hipotética radiación de microondas que, según sus predicciones, debía corresponder a la radiación inicial emitida en el estallido que dio origen al universo. Cuando un amigo, conocedor de estos hechos, los comentó a Penzias y Wilson, estos comenzaron a darse cuenta de la importancia de su descubrimiento y decidieron invitar a los astrofísicos a examinar la señal que su antena detectaba. La radiación predicha por los tres astrofísicos poseía las propiedades de la detectada por los dos ingenieros. Todos estuvieron de acuerdo en que dicha señal podía corresponder a los restos de la Gran Explosión que dio origen al universo y, juntos, decidieron publicarlo en la revista Astrophysical Journal Letters. Este descubrimiento valió a Penzias y Wilson (pero no a sus compañeros) el premio Nobel de física en 1978.

FLUCTUACIONES CREADORAS

El hallazgo resolvió un problema, pero creó otro. Si el universo no era una sopa uniforme de materia, sino que contenía galaxias, estrellas y planetas, la explosión inicial no pudo suceder igual en todas partes. Tuvieron que producirse irregularidades, fluctuaciones, que iniciaran la evolución del universo para originar lo que hoy vemos en él. Hubo que esperar hasta 1992, año en el que se publicaron los datos recolectados por el satélite COBE que demostraban la existencia de dichas fluctuaciones, aunque de un modo somero.

En la pasada década, la misión de la NASA WMAP refinó los datos de COBE, mejorando la resolución unas 70.000 veces. Mejor aún, este mismo año 2013, los datos recogidos por el satélite europeo Planck mejoran todavía más la resolución de la que es la primera fotografía que puede tomarse del universo, solo 380.000 años tras la Gran Explosión.

Esta nueva fotografía de alta resolución, publicada el pasado día 21 de marzo, confirma la mayoría de las ideas de la teoría del Big Bang. Confirma, entre otras cosas, que el universo está compuesto de un 4,8 % de materia ordinaria, un 25,8% de materia oscura (que no interacciona con la radiación electromagnética) y un 69,4% de energía oscura, necesaria para su expansión. Los datos confirman también que el universo posee una geometría plana, es decir, contiene justo la materia necesaria para no curvar el espacio-tiempo de manera positiva o negativa.

Los nuevos datos abren también, como no, algunas incógnitas que mantendrán entretenida a la comunidad de cosmólogos y astrofísicos por más de una década. Es de esperar que con su trabajo podamos conocer mejor nuestro universo, su pasado y su futuro, y maravillarnos aún más de que esa pequeña criatura perdida en un pequeñísimo planeta en el borde exterior de una galaxia haya llegado a conocer tantas cosas sobre el universo que ha hecho posible su existencia.

OBRAS DE JORGE LABORDA.

Una Luna, una civilización. Por qué la Luna nos dice que estamos solos en el Universo

One Moon one civilization why the Moon tells us we are alone in the universe

Adenio Fidelio

El embudo de la inteligencia y otros ensayos


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