El Big Bang

Un universo que se estira

En la década de 1920 el universo dejó de ser estático. El ruso Alexander Friedmann (1922) y el sacerdote y físico belga Georges Lemaître (1927) encontraron que las ecuaciones de la relatividad de Einstein admitían un universo en expansión. En 1929 Edwin Hubble, apoyándose en mediciones de Vesto Slipher y en las cefeidas estudiadas por Henrietta Leavitt, mostró que las galaxias se alejan de nosotros a velocidades proporcionales a su distancia. Si todo se aleja, al retroceder en el tiempo todo debía estar junto. En 1931 Lemaître propuso que el cosmos había nacido de un "átomo primitivo".

El nombre llegó de un crítico: el astrónomo británico Fred Hoyle, defensor de un universo eterno, lo llamó burlonamente Big Bang ("gran explosión") en un programa de radio de la BBC en 1949. Pero el término es engañoso: no fue una explosión en el espacio, sino una expansión del espacio mismo, que ocurre en todas partes a la vez.

Los primeros minutos

Según el modelo actual, el universo surgió hace 13.787 millones de años, con una incertidumbre de apenas unos 20 millones, según el satélite Planck. En una fracción ínfima de segundo, una fase de inflación lo habría agrandado de forma exponencial. Luego, a medida que se enfriaba, aparecieron los quarks, los protones y los neutrones. Entre el primer segundo y los primeros veinte minutos, el cosmos funcionó como un reactor de fusión: la nucleosíntesis primordial formó cerca de un 75 % de hidrógeno y un 25 % de helio en masa, con trazas de litio. Esas proporciones, predichas por la teoría, coinciden con las medidas en las estrellas y el gas más antiguos.

La luz más antigua

Durante unos 380.000 años el universo fue una niebla opaca de núcleos y electrones libres. Cuando se enfrió a unos 3.000 °C, los electrones se unieron a los núcleos y la luz pudo viajar libremente. Esa luz, estirada por la expansión, nos llega hoy como microondas a 2,725 K (unos −270 °C) desde todas las direcciones: la radiación de fondo de microondas.

Dato curioso: en 1964 Arno Penzias y Robert Wilson detectaron un ruido persistente en su antena de los Laboratorios Bell y sospecharon de los excrementos de palomas. Era el eco del Big Bang, y les valió el Nobel de Física de 1978.

Los satélites COBE (1989), WMAP (2001) y Planck (2009) cartografiaron diminutas variaciones de temperatura en esa radiación, de una parte en 100.000: las semillas de las que crecieron las galaxias.

Lo que todavía no sabemos

El modelo tiene un éxito enorme, pero revela lo poco que conocemos: la materia ordinaria es apenas un 5 % del contenido del universo; un 27 % es materia oscura, que no emite luz, y un 68 % es energía oscura, responsable de que la expansión se esté acelerando, descubrimiento de 1998 que valió el Nobel 2011 a Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess. Además, distintos métodos dan valores diferentes para la velocidad actual de expansión, la llamada tensión de Hubble. Y qué ocurrió "antes" del Big Bang —si la pregunta tiene sentido— sigue fuera del alcance de la física actual.