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El telescopio espacial Planck de la ESA ha conseguido la imagen más precisa hasta la fecha del fondo cósmico de microondas, la radiación que quedó del Big Bang. El mapa ayudará a confirmar con una precisión sin precedentes el modelo cosmológico estándar, aunque también ha desvelado que el universo es entre 80 y 100 millones de años más antiguo de lo que se pensaba, además de algunas anomalías inesperadas que los científicos tendrán ahora que aclarar.
Esta animación ilustra el trabajo realizado para extraer la radiación del fondo cósmico de microondas de los datos recopilados por Planck. La primera imagen muestra todas las fuentes de emisión detectadas con longitudes de onda de microondas y submilimétricas detectadas por el telescopio espacial.
El telescopio espacial Planck de la ESA ha conseguido la imagen más precisa hasta la fecha del fondo cósmico de microondas, la radiación que quedó del Big Bang. El mapa ayudará a confirmar con una precisión sin precedentes el modelo cosmológico estándar, aunque también ha desvelado algunas anomalías inesperadas que los científicos tendrán ahora que aclarar.
Esta animación ilustra el trabajo realizado para extraer la radiación del fondo cósmico de microondas de los datos recopilados por Planck. La primera imagen muestra todas las fuentes de emisión detectadas con longitudes de onda de microondas y submilimétricas detectadas por el telescopio espacial.
El telescopio espacial Planck de la ESA ha conseguido la imagen más precisa hasta la fecha del fondo cósmico de microondas, la radiación que quedó del Big Bang. El mapa ayudará a confirmar con una precisión sin precedentes el modelo cosmológico estándar, aunque también ha desvelado algunas anomalías inesperadas que los científicos tendrán ahora que aclarar.
La Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) ha hecho pública hoy la última imagen de la radiación cósmica de microondas de todo el cielo tomada por su telescopio espacial Planck.
Se trata de un mapa –con una calidad sin precedentes– de la luz más antigua del universo, cuando este apenas tenía 380.000 años. De hecho, es el 'eco' o la radiación fosilizada del Big Bang.
En general la fotografía se ajusta bastante bien al modelo estándar de cosmología, que explica el origen y evolución de nuestro universo. Sin embargo, también presenta algunas características que suponen todo un desafío para las teorías físicas establecidas, por lo que no se descarta tener que elaborar otras nuevas.
El modelo estándar predice un universo de temperatura homogénea a gran escala, pero esta última fotografía muestra una asimetría entre los dos hemisferios y un punto frío mucho mayor de lo esperado. En concreto, una de las mitades del mapa presenta más contraste de temperaturas con respecto al valor medio que la opuesta, y alberga la zona especialmente grande y fría llamada 'mancha fría', cuyas características son anómalas.
“Esta imagen es una mina de oro de información, pero los resultados podrían ser más complejo de lo que habíamos pensado y se podría necesitar una nueva física para explicarlos” aseguraba George Efstathiou, profesor de la Universidad de Cambrige, en la rueda de prensa en la que se ha presentado la investigación.
La instantánea ha proporcionado también datos que permiten a los científicos afinar en la edad del cosmos y en su composición. El universo parece ser entre 80 y 100 millones de años más antiguo de lo que se creía, estableciendo ahora su antigüedad en unos 13.800 millones de años.
Además, el porcentaje de materia oscura ha aumentado ligeramente frente al de energía oscura, que ha disminuido –representan un 26,8% y 68,3% respectivamente–. “Solo un 5 % del universo es materia ordinaria, que forma todo lo que vemos. El resto es la materia oscura y la energía oscura”, asegura Efstathiou.
La también denominada radiación del fondo cósmico en el universo primigenio, formado por una sopa caliente de protones, electrones y fotones que interactuaban a unos 2.700 °C. La primera luz apareció cuando los protones y los electrones comenzaron a juntarse para formar átomos de hidrógeno.
Radiación y fluctuaciones
Según el universo se ha ido expandiendo, la radiación se ha desplazado hacia las longitudes de onda de las microondas, el equivalente a una temperatura de 2,7 grados por encima del cero absoluto.
Este fondo cósmico de microondas muestra pequeñas fluctuaciones en la temperatura que se corresponden con regiones que presentaban una densidad ligeramente diferente en los primeros instantes de la historia del universo: las semillas de las estrellas, galaxias y todas las estructuras del universo.
El modelo estándar establece que estas fluctuacion –que ahora Planck traza en un mapa–se produjeron justo después del Big Bang, y crecieron hasta alcanzar una escala cósmica durante un breve periodo de expansión acelerada conocido como inflación.
“La extraordinaria calidad del nuevo retrato de la infancia del universo nos permite ir apartando capas hasta observar directamente sus cimientos, demostrando que nuestro mapa del cosmos dista mucho de estar completo", concluye Jean-Jacques Dordain, Director General de la ESA.
Participación española
Para Enrique Martínez, investigador del Instituto de Física de Cantabria (centro mixto CSIC-Universidad de Cantabria), “la anomalía encontrada podría ser la punta del iceberg de nuevos fenómenos físicos cuya naturaleza está aún por desentrañar”. El equipo de Martínez ha sido el encargado, entre otras labores, de obtener el propio mapa a través de un método que discrimina las emisiones contaminantes procedentes de otras fuentes.
Por su parte, el también investigador del CSIC y participante del proyecto Marcos López-Caniego explica: “Hemos hecho muchas pruebas para intentar justificar dichas anomalías como resultado de otras fuentes de radiación, pero no lo hemos conseguido. Esto podría sugerir que el universo no es, por tanto, isótropo a gran escala como creíamos”.
Misiones espaciales previas ya habían detectado indicios de la región fría anómala. Según el investigador de la Universidad de Cantabria Patricio Vielva, “la precisión con la que la mancha fría ha sido revelada por Planck hace que no pueda ser ignorada y que sea realmente necesario buscar una explicación plausible para su origen”. “El siguiente reto es construir un modelo nuevo que reconcilie estas anomalías con el modelo genérico, aunque todavía no sabemos qué tipo de física hará falta para ello”, añade.
La misión Integral de la ESA ha detectado una explosión de rayos gamma procedente de la galaxia M82 y, con la ayuda de otros telescopios espaciales y terrestres, se ha confirmado su origen: el estallido de una joven estrella de neutrones con un campo magnético excepcionalmente intenso.
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