Un ambiente más cálido en el pasado del Universo

Mediante una técnica ingeniosa, científicos europeos han medido con precisión la temperatura del Universo cuando tenía sólo 2 mil millones de años.
Por Pedro J. Hernández
Astrónomos franceses y alemanes acaban de determinar la temperatura del fondo cósmico de microondas a partir de las observaciones del espectro de los átomos de carbono pertenecientes a una nube molecular aislada con un alto desplazamiento al rojo (z = 2,34). La luz de la nube nos llega desde una época remota del universo, cuando este tenía sólo alrededor de un quinto de su edad actual y muestra que la temperatura del fondo cósmico de microndas rondaba los 10K (unos 263 grados centígrados bajo cero)

El modelo estándar del Big Bang Caliente predice que el universo tenía que ser más denso y más caliente en el pasado. En algún momento la temperatura debió ser tan alta que ni siquiera los átomos podían haber existido como tales, encontrándose los electrones desligados de los núcleos. En esas condiciones los electrones interaccionan con las partículas de luz (los fotones) de una forma muy eficiente. En otras palabras, la luz estaba en estrecho contacto con la materia alcanzando ambas un equilibrio térmico perfecto. Pero la expansión del universo enfriaba el entorno hasta que alcanzados unos 3000 ºC los electrones empezaron a combinarse rápidamente con los núcleos formando átomos. En ese momento la luz empezó a viajar libremente, encontrando cada vez menos electrones a su paso. Esa luz sigue entre nosotros, pero la expansión del universo ha tenido como efecto el disminuir drásticamente su frecuencia hasta convertirla en microondas.

El satélite de la NASA COBE midió la temperatura actual del fondo cósmico de microondas con una precisión de menos del 5 por mil, estableciendo que el universo se encontraba unos 2,73 grados por encima de la temperatura más baja posible. El modelo del Big Bang predice que esta temperatura debe ser (1+z) veces más alta a desplazamiento al rojo z que en la actualidad, es decir, unos 9,1 grados por encima del cero absoluto en el caso de la nube objeto de este estudio. El trabajo de los astrónomos sólo es capaz de precisar que la temperatura del fondo cósmico de microndas en la época de la que procede la luz de la nube debió estar en algún lugar entre 6 y 14 grados por encima del cero absoluto, perfectamente compatible con la predicción del Big Bang.

El artículo será publicado próximamente en la revista Nature, pero puede encontrarse una versión preliminar en astro-ph.