La teoría científica actualmente aceptada es que el universo se formó con el Big Bang como un punto denso e inimaginable. Los físicos creen que cuando el universo tenía solo 10 ^ -34 de segundo aproximadamente, experimentó una increíble explosión de expansión conocida como inflación, en la cual el espacio mismo se expandió más rápido que la velocidad de la luz. (No viola la relatividad porque no se intercambió información) Durante este período, el universo duplicó su tamaño al menos 90 veces, pasando de tamaño subatómico a tamaño de pelota de golf casi instantáneamente.
Después de esta inflación inicial, la expansión, o, más precisamente, el estiramiento del universo , continuó, pero a un ritmo más lento. A medida que se extendía el espacio, el universo se enfrió y comenzó a formarse ‘materia’. Aproximadamente un segundo después del Big Bang, el universo se llenó de neutrones, protones, electrones, antielectrones, fotones y neutrinos y esas partículas subatómicas.
Durante los primeros tres minutos del universo, los elementos de luz nacieron durante un proceso conocido como nucleosíntesis de Big Bang. Las temperaturas se enfriaron de 10 ^ 32 Kelvin a 10 ^ 9 Kelvin, y los protones y los neutrones colisionaron para formar deuterio, un isótopo de hidrógeno. La mayor parte del deuterio se combinó para formar helio, y también se generaron pequeñas cantidades de litio.
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Durante los primeros 300,000 años más o menos, el universo estaba totalmente oscuro, esencialmente demasiado caliente para que brillara la luz. El calor de la creación aplastó los átomos con la fuerza suficiente para romperlos en un plasma denso, una sopa opaca de protones, neutrones y electrones que dispersaban la luz como niebla. Y luego, la materia se enfrió lo suficiente como para que se formen los átomos, un período conocido como la era de la recombinación , que resulta en un gas transparente, eléctricamente neutro. Esto es lo que ha desatado el destello de luz inicial creado durante el Big Bang, que hoy es detectable como la radiación de fondo cósmico de microondas . Sin embargo, después de este punto, el universo se sumió nuevamente en la oscuridad, ya que todavía no se habían formado estrellas ni ningún otro objeto brillante.
Unos 200 millones de años después del Big Bang, el universo comenzó a emerger de la edad oscura cósmica durante la época de la reionización . Los resultados de la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson de la NASA lanzada en febrero de 2003 muestran que las primeras estrellas se formaron cuando el universo tenía solo unos 200 millones de años. Durante este período, que duró más de medio billón de años, grupos de gas colapsaron lo suficiente como para formar las primeras estrellas y galaxias, cuya enérgica luz ultravioleta ionizó y destruyó la mayor parte del hidrógeno neutro.
Anteriormente, los físicos creían que la expansión era el impulso de la “inflación” inicial y que eventualmente se ralentizaría. Aunque la expansión del universo se desaceleró gradualmente a medida que la materia en el universo tiraba de sí misma debido a la gravedad, unos 5 o 6 mil millones de años después del Big Bang, según la NASA, una fuerza misteriosa comenzó a acelerar la expansión del universo nuevamente Un fenómeno que continúa hoy.
Los teóricos propusieron tres posibles explicaciones. Tal vez fue el resultado de una versión descartada por mucho tiempo de la teoría de la gravedad de Einstein, una que contenía lo que se llamó una ” constante cosmológica “. Quizás había algún tipo extraño de fluido energético que llenaba el espacio. Quizás haya algo mal con la teoría de la gravedad de Einstein y una nueva teoría podría incluir algún tipo de campo que cree esta aceleración cósmica. Los teóricos aún no saben cuál es la explicación correcta, pero le han dado un nombre a la solución. Se llama energía oscura.
La investigación actual muestra que el universo se está expandiendo más rápido de lo que los científicos habían pensado originalmente. Los astrónomos han vinculado la tasa de expansión actual del universo, un valor conocido como la constante de Hubble, llamado así por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953), a aproximadamente 71.9 kilómetros por segundo por megaparsec. (Un megaparsec es 3,26 millones de años luz). Este número recién derivado es consistente con un cálculo que fue anunciado el año pasado por otro equipo de investigación. Pero a medida que se hacen más estimaciones, hay discrepancias en los resultados. “La tasa de expansión del universo ahora está comenzando a medirse de diferentes maneras con una precisión tan alta que las discrepancias reales pueden apuntar hacia una nueva física más allá de nuestro conocimiento actual del universo, según los físicos de la NASA”.
Dado que el Universo, por su definición, abarca todo el espacio y el tiempo tal como lo conocemos, la NASA dice que está más allá del modelo del Big Bang decir en qué se está expandiendo el universo o qué dio lugar al Big Bang. Aunque hay modelos que especulan sobre estas preguntas, ninguno de ellos ha hecho predicciones realistas hasta el momento.
Lectura adicional: Nuestro universo en expansión: edad, historia y otros hechos