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Respuesta:
El fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) es la radiación más antigua detectada. Se trata de la primera luz del Universo, emitida cuando este tenía 380.000 años. Es lo más lejos que podemos llegar para observar la infancia del cosmos.
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El fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) es la radiación más antigua detectada. Se trata de la primera luz del Universo, emitida cuando este tenía 380.000 años. Es lo más lejos que podemos llegar para observar la infancia del cosmos.
¿Alguna vez te has preguntado cuándo brilló la luz por primera vez en el Universo? Casi todos hemos observado alguna vez la salida del Sol por la mañana, el comienzo de un nuevo día. Los astrónomos dan un paso más y buscan las primeras fuentes de luz del Universo, observando su historia a través de potentes telescopios. Su última aspiración es aún más ambicioso: rastrear toda la historia del Universo; desde su inicio, el Big Bang, hasta el presente, casi 14.000 millones de años después.
A menudo, los historiadores utilizan fotografías y otras imágenes para indagar sobre el pasado, y los astrónomos no difieren mucho de los historiadores en ese aspecto.
Gracias a las sondas COBE (Cosmic Background Explorer) y WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)w1 que han cartografiado la distribución de la radiación cósmica de fondo, los astrónomos han creado una “fotografía” del Universo tal y como era aproximadamente 400.000 años después del Big Bang. La información obtenida gracias a COBE supuso el Premio Nobel de Física de 2006 para John Mather y George Smootw2.
El modelo cosmológico estándar que explica la evolución del Universo nos dice que unos 400.000 años después del Big Bang, el Universo se había enfriado hasta una temperatura de alrededor de 3.000 grados Kelvin, una temperatura lo suficientemente baja para que todos los electrones y protones se combinaran entre sí, formando hidrógeno neutro a partir del gas ionizado. Los electrones del hidrógeno neutro (como en otros átomos y moléculas) absorben fotones de forma muy eficiente, así que un Universo lleno de hidrógeno neutro es opaco.
Al contrario, cuando protones y electrones se encuentran separados no pueden capturar fotones, por lo que un Universo lleno de gas ionizado, como fue el caso hasta unos 400.000 años tras el Big Bang, es relativamente transparente. Los mapas de COBE y WMAP nos muestran el Universo en su época opaca, al principio de la ”edad oscura” del Universo. Este período terminó cuando el Universo volvió a ser ionizado (ver diagrama de la derecha).
También tenemos "fotografías" de un Universo mucho más reciente: galaxias repletas de estrellas, tal y como eran 1.000 millones de años tras el Big Bang, cuando el Universo se volvió de nuevo transparente. Debido a que la velocidad de la luz es limitada (300.000 km/s), la luz proveniente de objetos lejanos tarda mucho más en llegarnos que la de los objetos cercanos; por lo tanto, vemos los objetos lejanos tal y como eran hace mucho tiempo. Gracias a la observación de objetos muy lejanos, los astrónomos pudieron ver la luz que había viajado durante casi 13.000 millones de años; es decir, vieron esos objetos como eran después de haber pasado menos de 1.000 millones de años tras el Big Bang.
Pero, ¿qué ocurrió entre estas dos fotografías, entre la emisión de la radiación cósmica de fondo 400.000 años después del Big Bang y la luz emitida por estas mismas galaxias tan lejanas casi 1.000 millones de años después? ¿Cuándo y cómo se levantó la niebla cósmica? ¿Qué hizo que un mar de partículas casi vacío de estructura se convirtiera en un Universo iluminado por numerosas estrellas en galaxias jóvenes?
Como explica Abraham Loeb, astrónomo de la Universidad de Harvard: “La situación en la que se encuentran los astrónomos es similar a disponer de un álbum de fotos que contiene la primera imagen por ultrasonidos de un bebé aún por nacer y unas cuantas fotos más de la misma persona de adolescente y de adulto” (Loeb, 2006). Lo que desconocen los científicos, pero están intentado descubrir, es cuándo y cómo nacieron las primeras estrellas y galaxias. Loeb añade: “Actualmente, los astrónomos buscan las páginas que faltan en el álbum de fotos cósmico, que nos mostrarán cómo evolucionó el Universo durante su infancia y creó las piezas con las que se forman galaxias como nuestra propia Vía Láctea”.