El mapa del Universo primitivo, reconstruido a partir de los datos del fondo cósmico de microondas tomados por la misión Planck, nos habla de un universo casi perfecto, pero no del todo.
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El equipo de la misión Planck ha liberado por fin el mapa que, hasta el momento, constituye la representación más precisa del universo primitivo.
Como ya todos sabemos, el Universo se hizo transparente por primera vez unos 370.000 años tras el Big Bang y la luz pudo por fin viajar grandes distancias sin que fuera absorbida por el plasma primordial.
Esa luz, corrida hacia el rojo por culpa de la expansión cosmológica, constituye lo que llamamos fondo cósmico de microondas (FCM). Este fondo de radiación fue descubierto en los años sesenta, pero hasta hace poco no había mapas precisos de él. El primer mapa que se pudo levantar se consiguió gracias a la misión COBE. Después vino el mapa levantado por WMAP. Estos nuevos resultados que se acaban de hacer públicos constituyen el mapa más preciso hasta el momento que tenemos del universo primitivo.
Cuando contemplamos el fondo cósmico del microondas vemos cómo era el Universo 370.000 años después del Big Bang, pues el origen de esta radiación está justo en el borde del universo visible. No podemos ver más allá con radiación electromagnética, pues antes los fotones no se habían desacoplado de la materia. Es curioso que podamos ver el borde del universo visible y el universo cercano, pero que entre medias todavía no tengamos aún tecnología para ver gran cosa, a excepción de las imágenes deep del Hubble.
Este tipo de mapas son muy importantes para los cosmólogos, pues permiten poner a prueba las distintas teorías cosmológicas. Como se puede ver en la imagen, el universo primitivo tenía cierta textura. Si hubiese sido completamente homogéneo no hubiera habido irregularidades sobre las que la gravedad pudiera trabajar y no habría ni galaxias ni estrellas ni nada, sólo átomos de hidrógeno y helio más o menos equidistantes.
Por otro lado, el Universo parece ser bastante homogéneo e isótropo, por lo que tuvo que haber algún mecanismo que lo homogeneizara. Los modelos que inflación explican eso. Según estos modelos, en las primeras fracciones infinitesimales de tiempo tras el Big Bang, el Universo experimento un aumento en tamaño en muchos órdenes de magnitud. Como nuestro universo visible procede de una parte muy pequeña e inflada de ese universo primordial, su homogeneidad está garantizada.
A la vez, la inflación aumentó las fluctuaciones cuánticas hasta un tamaño tal que introducen la inhomogeneidad justa como para tener galaxias y otras estructuras. Esto se tradujo en oscilaciones acústicas que dieron lugar zonas más fría o más cálidas, zonas que son representadas por un código de colores (en falso color) en la foto.
La misión Planck de la ESA, lanzada en 2009, ha podido obtener un mapa mucho más preciso que el que obtuvo la misión de WMAP de la NASA, lo que ha permitido recalcular algunos parámetros con mayor precisión. Ambas misiones se basan en colocar un pequeño radiotelescopio muy preciso fuera de la Tierra enfriado hasta cerca del cero absoluto de temperatura. El mapa de Planck que se ha publicado ahora ha sido reconstruido a partir de los datos de los primeros 15 meses y medio de toma de datos.
Entre los nuevos parámetros que se han podido recalcular esta la constante de Hubble que ahora vale 67,3 kilómetros por segundos por Megaparsec. Lo que significa que el Universo es 80 millones de años más viejo que lo calculado por WMAP. Es decir, tiene 13.820 millones de años.
Además la materia oscura constituye un 26,8% y la materia ordinaria un 4,9% del total de masa-energía del Universo, mientras que la energía oscura constituye un 68,3% del Universo. Estos números son mayores para los dos primeros y menor para el tercer caso comparados con los cálculos a partir de los datos de WMAP.
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Los datos sugieren además que los modelos más simples de inflación son los que funcionan, porque las fluctuaciones están distribuidas de una manera bastante aleatoria.
Sin embargo, los nuevos resultados confirman un par de cosas raras que se habían encontrado anteriormente. Hay una asimetría entre hemisferios opuestos, lo que define una dirección privilegiada en el Cosmos. Parece que finalmente el Universo no es perfectamente simétrico. Además, hay una región más fría que el resto que cubre cierto área. Esto elimina algunos modelos de inflación, pero no la idea de inflación en sí misma.
El problema es que para poder ver el FCM hay que restar las señales que hay entre medias y que producen ruido, principalmente la de nuestra galaxia. Puede que al filtrar mejor desaparezcan estas anomalías.
Pero de momento hay que esperar aún más. El equipo de Plank planea liberar más datos en 2014.
Ahora no se han publicado datos sobre la polarización del FCM, pues al parecer todavía no han conseguido este tipo de datos por culpa de que el efecto del polvo interestelar es mayor de lo esperado. Es una pena, pues la polarización permitiría validar mejor distintos modelos cosmológicos. Tampoco se han presentado datos sobre los modos B. Así que habrá que esperar a 2014 para todo eso. Mientras tanto otros equipos de investigadores seguro que sacan jugo a lo que ya hay.
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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Descarga de imagen a gran resolución. [3]