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Los seis parámetros que describen el universo

31/01/2021 05:38 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

Desde siempre, la principal incógnita que los científicos tratan de resolver es el modelo del universo. El profesor de física Lyman Page ha explicado ahora en su libro, El pequeño libro de cosmología , publicado por Princeton University Press, que dicho modelo se basa en seis parámetros, según recoge BBC.

Los tres primeros nos explican qué contiene el universo: materia y energía. De ellos, el primero es el encargado de describir la cantidad de átomos que hay en el cosmos, lo que constituye solo el 5% del universo. En segundo lugar, se encuentra el que estudia la materia oscura, un tipo de materia que aún se desconoce y que corresponde al 25% del universo.

En este sentido, explica Page, la cantidad de materia oscura, que puede resolverse gracias a las mediciones de las pequeñas fluctuaciones de temperatura de la radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), coincide con el valor que se obtiene de las observaciones de los movimientos de estrellas y galaxias, aunque el valor hallado con las CMB es mucho más exacto.

La radiación de fondo de microondas también desvela algo más y es que, al tratarse de ondas que nos llegan desde el desacoplamiento, cuando el universo temprano alcanzó una temperatura lo suficientemente fría que liberó los fotones de plasma caliente que les había vinculado durante miles de años tras el Big Bang, la materia oscura existía ya entonces. Además, también es posible determinar que los átomos representan tan solo una sexta parte de la masa total del universo.

La Constante cosmológica, la energía oscura que se encuentra en el origen de la rápida expansión del universo, es el tercer parámetro. Representa el 70% del total de materia y energía del universo y no sabemos exactamente qué es, aunque somos capaces de medirla mediante la aceleración cósmica, detalla Page.

El siguiente parámetro es la profundidad óptica, que estudia cómo de opaco era el cosmos para los fotones que se desplazan en él, es decir, comprende el poco conocimiento que poseemos acerca del complejo proceso de formación y nacimiento de las primeras estrellas, así como de la creación de las primeras galaxias del universo.

La luz que estas desprendieron descompuso el hidrógeno que aún estaba en el cosmos, dejando solo sus protones y electrones y provocando la reionización del universo. Durante este proceso, entre el 5 y el 8% de los fotones de la CMB, los que se habían liberado en el desacoplamiento, se dispersaron de nuevo.

"Para usar una analogía, considerando que el universo había sido antes transparente, es como si hubiera entrado un poco de niebla. No demasiada, todavía podías ver una costa lejana, pero la visibilidad se redujo. Curiosamente, para determinar la profundidad óptica del universo, se toma una medida de la polarización de la CMB", ejemplifica el astrofísico.

En cuanto a los dos últimos parámetros, se encargan de explicar los pequeños cambios que originaron la estructura actual que presenta el universo. Uno de ellos se conoce como el espectro de potencias primordial, y describe las fluctuaciones en la densidad del universo en el espacio tridimensional.

En el universo muy temprano, las fluctuaciones fueron pequeñas, pero se hicieron grandes en todo el cosmos al mismo tiempo que el universo se expandía. Así, donde existían zonas ligeramente más densas, ahora pueden verse galaxias o cúmulos de galaxias, mientras que en las que había menos densidad, ahora no puede verse prácticamente nada.

Por último, el parámetro restante es el índice espectral escalar. Se trata del parámetro más complicado, pues constituye el mejor elemento para estudiar el origen del universo, ya que estudia cómo los primeros cambios de energía del universo temprano dependen de la escala angular.

"Para comprender mejor esto, usemos una analogía musical. Este último parámetro cosmológico nos permite distinguir entre 'ruido blanco' y, digamos, 'ruido rosa', en el que las notas graves (análogas a las escalas angulares grandes) tienen un volumen un tanto mayor que las notas agudas (análogas a las escalas angulares pequeñas)", explica Page.

Pues bien, "usando la CMB, encontramos que las fluctuaciones primordiales eran ligeramente mayores en amplitud en escalas angulares grandes que en las más pequeñas", es decir, "el ruido cósmico primordial es ligeramente rosado".


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