Desvelan la primera luz que encendió el Universo

El Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT) ha compilado el mapa más detallado que hemos visto hasta hoy del fondo cósmico de microondas, la tenue luz que impregna el Universo desde solo 380.000 años después del Big Bang y cuyos ecos pueden apreciarse en la actualidad. La imagen obtenida es lo más parecido a la luz inicial que bañó el cosmos luego de la oscuridad total.

Un equipo internacional de astrónomos ha logrado obtener el mapa más preciso hasta la fecha de la radiación cósmica de fondo (CMB, por sus siglas en inglés) o fondo cósmico de microondas, la primera luz emitida por el Universo, gracias al Atacama Cosmology Telescope (ACT), ubicado en Chile. Este logro ofrece una nueva ventana a la infancia del cosmos y refuerza nuestra comprensión de su evolución.

El fondo cósmico de microondas o radiación cósmica de fondo es el vestigio del Big Bang, los restos de una luz emitida aproximadamente 380.000 años después de este gran estallido: en otras palabras, son los restos de esa primera luz que encendió y dio lugar al Universo que conocemos. 

Durante los primeros cientos de miles de años, el cosmos era una "niebla" caliente y densa de partículas cargadas que dispersaban los fotones, impidiendo que la luz se propagara libremente. Este período se conoce como la "época de la recombinación". Cuando los electrones y protones se combinaron para formar los primeros átomos de hidrógeno, el Universo se volvió transparente, permitiendo que la luz viajara sin obstáculos. Debido a la expansión cósmica, esa luz se ha estirado con el tiempo hasta convertirse en microondas extremadamente tenues, provocando que su detección y análisis sean grandes desafíos para los científicos. 

La luz inicial

Ahora, según informa Science Alert y la Universidad de Princeton, en Estados Unidos, el ACT ha estado observando el cielo durante cinco años para reunir datos sobre el CMB. Este telescopio ha proporcionado una imagen más nítida y detallada de esta radiación, mejorando significativamente la precisión con la que podemos analizarla. Los resultados se resumen en tres estudios publicados en arXiv.

Este nuevo mapa no solo muestra la intensidad del fondo cósmico de microondas, sino también su polarización, o sea la orientación de las ondas de luz. La polarización de la luz puede entregar información sobre las condiciones del Universo primitivo y cómo la gravedad afectó la distribución de la materia en ese momento inicial.

Uno de los aspectos más destacados de este hallazgo es la mejora en la medición de la cantidad total de materia en el cosmos. Los datos del ACT han permitido calcular que el Universo observable se extiende casi 50.000 millones de años luz en todas las direcciones y contiene una masa equivalente a casi 2 billones de billones de soles. La mayor parte de esta masa es invisible y se atribuye a la materia oscura, una forma de materia que no emite, absorbe ni refleja luz, pero cuya existencia se infiere por sus efectos gravitacionales sobre la materia visible.

Una nueva comprensión

Al mismo tiempo, este nuevo mapa del CMB proporciona información valiosa sobre la tasa de expansión del Universo, conocida como la constante de Hubble. Sin embargo, los resultados del ACT han confirmado una discrepancia conocida como la "tensión de Hubble".

Esta tensión se refiere a la diferencia entre las mediciones de la constante de Hubble basadas en el CMB y las realizadas mediante la observación de supernovas y otras fuentes cósmicas. Esta diferencia sugiere que podría haber aspectos de la cosmología que aún no comprendemos completamente y que podrían requerir nuevas teorías o modificaciones a las existentes. 

La obtención de este mapa detallado de la "primera luz" del cosmos es un paso significativo en el entendimiento de los momentos iniciales del Universo y su posterior desarrollo, aunque también plantea nuevas preguntas que seguramente impulsarán futuras investigaciones en el campo de la cosmología.