El Universo del Telescopio Espacial Planck

El Universo de Planck: la Imagen del Universo se Precisa

Después del satélite COBE lanzado en noviembre de 1989, WMAP en junio de 2001, la sonda Planck lanzada en mayo de 2009 continuó explicando la historia del Universo con una resolución cada vez más fina.

El Universo contiene todo lo que existe, incluidos el espacio-tiempo, por lo que no tiene "borde." De hecho, la existencia de un borde implicaría que más allá de ese borde, ya no estaríamos en el Universo. ¿Cruzaremos este límite observable?

El límite observable es un "susurro radiofónico" capturado por varios satélites en el espectro electromagnético a 2,7K (-270°C). Nos muestra las fluctuaciones residuales de nuestro universo y, en segundo plano, los grumos de materia que dieron lugar a galaxias, estrellas y todo lo que vemos actualmente. Gracias a la radiación electromagnética fósil o Fondo de Microondas Cósmico, detectada fortuitamente por Arno Allan Penzias y Robert Woodrow Wilson en 1965, podemos ver nuestro pasado.

Ralph Alpher (1921-2007) y Robert Herman (1914-1997), apoyados por George Gamow (1904-1968), predijeron en 1948 la existencia de una radiación proveniente del Big Bang. La radiación fósil es una radiación natural de microondas a baja temperatura que llega a la superficie de la Tierra desde todas las direcciones del cosmos. Se llama así porque forma un fondo para todas las fuentes de radio puntuales que han sido detectadas por radiotelescopios.

Esta radiación residual del fondo del cielo no fue emitida en el nacimiento del Universo, sino en el momento en que el Universo pasó de un estado opaco a un estado transparente, es decir, luminoso. Antes de eso, el Universo era invisible, no estaba compuesto de materia (neutrones y protones), sino de una sopa de quarks y gluones.

380.000 años después del Big Bang, la luz comenzó a viajar libremente por primera vez. La luz de la gigantesca bola de fuego que siguió al Big Bang se enfrió lentamente para convertirse, 13.000 millones de años después, en un fondo de microondas. El Universo Observable contiene aproximadamente 7×10²² estrellas, repartidas en aproximadamente 10¹¹ galaxias, que a su vez están organizadas en cúmulos y supercúmulos de galaxias. El número de galaxias podría ser aún mayor. Por eso los especialistas en cosmología a menudo usan el término universo observable.

N.B.: El modelo del Big Bang favorece la existencia de una fase de inflación cósmica muy breve pero durante la cual el universo habría crecido de manera extremadamente rápida. Es a partir de ahí que se crearon la mayoría de las partículas materiales del universo a alta temperatura, desencadenando la emisión de una gran cantidad de luz, llamada fondo cósmico de microondas. Esta radiación se observa hoy con gran precisión mediante sondas espaciales.

El Universo de Planck: Sus Orígenes, Su Futuro y Sus Componentes

La luz no se desplaza a una velocidad infinita, por lo que las observaciones que hacemos provienen del pasado.

Al mirar cada vez más lejos, vemos los objetos tal como eran en el pasado, cada vez más cerca del momento del Big Bang.

Aquí está la mejor representación jamás realizada del universo observable (marzo de 2013). Este mapa muestra el faro cósmico más antiguo que irradia en nuestro universo. Gracias a la misión Planck, se detectó esta huella de los primeros objetos cósmicos con tanta precisión.

La luz antigua (fondo cósmico de microondas) se imprimió en este mapa cuando el Universo tenía solo 380.000 años. La imagen muestra minúsculas fluctuaciones de temperatura que corresponden a regiones de densidades ligeramente diferentes, cada una de las cuales representa las semillas de toda la estructura futura del Universo, es decir, las estrellas y galaxias de hoy.

Al analizar los patrones de luz en este mapa, los científicos han afinado lo que sabemos del universo, sus orígenes, su futuro y sus componentes básicos. Los científicos han limpiado esta representación de toda la luz emitida por las galaxias circundantes y nuestra propia Vía Láctea.

Planck permitió establecer una edad más precisa para nuestro Universo (13.800 millones de años), un poco más viejo que el de WMAP (13.750 millones de años). Su composición también se ha afinado: 4,8% de materia ordinaria (átomos), 25,8% de materia oscura y 69,4% de energía oscura.

Los enormes datos recopilados por Planck mantendrán ocupados a los investigadores durante muchos años y, sin duda, revelarán más secretos sobre la creación de la materia. El 3 de julio de 2009, Planck alcanzó el punto de Lagrange L2 y fue colocado en una trayectoria llamada órbita de Lissajous. L2 se encuentra a 1,492 millones de km de la Tierra, en el lado opuesto al Sol. El satélite debería girar más lentamente que la Tierra porque la fuerza de gravedad solar es más débil, pero el campo gravitacional de la Tierra tiende a acelerarlo. En el punto L2, el objeto orbita alrededor del Sol a la misma velocidad angular que la Tierra.

N.B.: Los primeros destellos del universo observable vistos por la misión Planck (marzo de 2013). Esta imagen representa las huellas de los primeros momentos de la creación, aproximadamente 380.000 años después del Big Bang. Los astrofísicos europeos, canadienses y estadounidenses de la misión trabajaron juntos para analizar el enorme flujo de datos del telescopio espacial Planck. Planck observa y mide las variaciones de temperatura del fondo de microondas con una sensibilidad mucho mayor, una mejor resolución angular y en un rango de frecuencias más amplio que todos los observatorios anteriores.