Probablemente ya te hayas enterado de que, ayer mismo, un grupo de científicos ha logrado la primera prueba de la expansión del Big Bang, lo que ayudará a explicar cómo se originó nuestro universo. Suena muy bien, pero el descubrimiento es mucho más importante de lo que podemos imaginar.

Para hacernos una idea mejor del significado de este hallazgo, primero hay que entender qué es exactamente lo que el equipo de Harvard ha probado. Olvidad las analogías sobre ondas en un estanque o cualquier otra imagen gráfica simplista. Esto es lo que ha ocurrido.

Cazando una onda

Los resultados de ayer provienen del an√°lisis de la radiaci√≥n c√≥smica de fondo o radiaci√≥n de fondo de microondas. Se trata de una d√©bil radiaci√≥n t√©rmica que llena nuestro universo, y cuyo origen apunta a la explosi√≥n que lo origin√≥ hace miles de millones de a√Īos. Es como el eco de esa explosi√≥n y, en esencia, son las ondas m√°s antiguas que pueden observarse en el cosmos.

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El descubrimiento concreto del equipo de Harvard es un fenómeno bautizado como Polarización Primordial Modo-B que afecta a esa radiación térmica que estaban observando. Este fenómeno implica que la radiación de fondo de microondas proveniente del nacimiento de nuestro universo ha sido distorsionada por ondas gravitacionales que, hasta ayer, existían solo sobre el papel.

La existencia de estas fuerzas gravitacionales reafirma uno de los principios fundamentales de la f√≠sica moderna. En 1916, Albert Einstein predijo la existencia de ondas min√ļsculas (millones de veces m√°s peque√Īas que un √°tomo) que transportaban energ√≠a por todo el universo.

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Esas ondas son parte integral de la Teoría General de la Relatividad, y el hecho de que ahora hayamos podido comprobar su existencia tiene profundas implicaciones.

Adios al modelo cíclico

El descubrimiento de ayer es una prueba sólida de que el Big Bang realmente ocurrió, pero quizá lo más importante no es eso, sino que descarta por completo a la principal teoría rival: el modelo cíclico.

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El modelo c√≠clico, propuesto por Neil Turok, part√≠a del principio te√≥rico de que el universo se expande y se contrae a lo largo de ciclos de miles de millones de a√Īos, comenzando con una gran explosi√≥n, y terminando con una gran implosi√≥n. Seg√ļn Turok, las fuerzas gravitacionales ser√≠an las que mueven este ciclo eterno de expansi√≥n y contracci√≥n.

La existencia de las ondas gravitacionales hace que esta teoría sea imposible. Stephen Hawking explicaba en la BBC que "la teoría del modelo cíclico del universo descarta por completo la existencia de ondas gravitacionales provenientes de un estado temprano". Hawking, de hecho, mantenía una apuesta con Turok sobre la existencia de las ondas gravitacionales. Suponemos que en estos momentos debe estar reclamando esa apuesta.

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Todo esto implica que nos podemos quedar con una √ļnica teor√≠a v√°lida para explicar c√≥mo naci√≥ nuestro universo: el modelo de expansi√≥n del Big Bang, de donde todo surgi√≥, en una fracci√≥n de segundo, expandi√©ndose a velocidades mucho mayores que la de la luz.

M√°s all√° del Big Bang

Por primera vez tenemos indicios plausibles de cu√°l es nuestro origen. Asimismo, hemos dado un paso de gigante para entender el universo que nos rodea. La evidencia presentada por los investigadores de Harvard describen las ondas gravitacionales como d√©biles, polarizadas y distorsionadas por lentes gravitacionales. Esta √ļltima parte es especialmente importante porque esta distorsi√≥n es clave para entender mejor c√≥mo se manifiesta lo que denominamos como materia oscura.

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Explicado de forma simple, la fuerza gravitacional ejercida por objetos grandes es suficiente para doblar levemente la luz (y eso incluye a microondas como las que los científicos de Harvard han estado estudiando). Eso significa que, si sabemos el origen de la luz y el punto desde el que la estamos observando, podemos determinar en qué grado esa luz se puede doblar. Cualquier discrepancia en esta medición permitiría detectar la posición de la fuerza que la afecta, como la materia oscura.

La distorsi√≥n gravitacional de estas nuevas ondas significa que, en teor√≠a, podr√≠amos ser capaces de trazar el origen y distribuci√≥n de la materia oscura a lo largo del tiempo, y finalmente explicar cual es el papel que juega esta materia en el cosmos. Esta tarea es complicada pero, seg√ļn nos comentaba recientemente Joanne Dunkley, del departamento de f√≠sica de la Universidad de Oxford: "Si todo va seg√ļn el plan, podr√≠amos ver avances muy importantes en los pr√≥ximos cinco o diez a√Īos". Este nuevo descubrimiento podr√≠a acelerar a√ļn m√°s esa investigaci√≥n.

Conviene recordar que, antes del d√≠a de ayer, no hab√≠a evidencia alguna que nos indicara qu√© paso un segundo antes de que naciera el universo. ahora sabemos d√≥nde buscar m√°s detalles sobre qu√© paso en esa milmillon√©sima fracci√≥n de tiempo en la que tuvo lugar el Big Bang. No es de extra√Īar que Andrei Dmitriyevich Linde, uno de los responsables del estudio, estuviera tan emocionado ayer.

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¬ŅQu√© pas√≥ antes?

C√≥mo siempre, las mejores respuestas son las que plantean nuevas preguntas. La principal ventaja del ahora descartado modelo c√≠clico era que obviaba el origen de toda la materia del universo. Seg√ļn este modelo, la materia que lo compone todo siempre ha estado ah√≠.

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El modelo de expansi√≥n, sin embargo, define un momento muy claro de inicio para nuestro universo antes del cual nadie tiene ni idea de qu√© hab√≠a. Stephen Hawking es un gran defensor de la idea de que eso no tiene importancia ya que los eventos anteriores al Big Bang no tienen consecuencias sobre la observaci√≥n del modelo actual. En sus propias palabras: "Uno puede simplificar y asumir que el tiempo comenz√≥ con el mismo Big Bang." La comunidad cient√≠fica a√ļn no est√° tan convencida como Hawking.

En definitiva, que la prueba de las ondas gravitacionales zanja m√°s de un debate cient√≠fico, pero pone de manifiesto la cuesti√≥n m√°s desconocida: "¬ŅQu√© hab√≠a antes del Big Bang?" Puede que nunca lleguemos a averiguarlo, pero al menos ahora sabemos con certeza lo que pas√≥ despu√©s.

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Foto de portada vía: South Pole Telescope

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