El universo es más antiguo que lo que se creía

25 de marzo 2013: La sonda espacial europea Planck ha obtenido el más preciso y detallado mapa que jamás se ha hecho de la luz más antigua del universo. Los resultados de este mapa sugieren que el universo se está expandiendo más lentamente que lo que los científicos pensaban, y que tiene 13.800 millones de años; 100 millones de años más que lo que previamente se estimaba. Los datos también muestran que en el universo hay menos energía oscura y más materia que lo que se sabía con anterioridad.
"Los astrónomos de todo el mundo han estado en la punta de sus asientos esperando este mapa", dice Joan Centrella, quien es una científica del programa Planck, en el edificio central de la NASA, ubicado en Washington. "Estas mediciones son profundamente importantes para muchas áreas de la ciencia, así como las futuras misiones espaciales. Estamos muy contentos de haber trabajado con la Agencia Espacial Europea (European Space Agency o ESA, por su acrónimo en idioma inglés) en este esfuerzo histórico".
La más reciente estimación de la velocidad de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble, es 67,15 más o menos 1,2 kilómetros/ segundo/megaparsec. Un megaparsec representa alrededor de 3 millones de años luz. Esto es menor que los cálculos anteriores hechos en base a datos proporcionados por los telescopios espaciales, tales como el Spitzer y el Hubble, de la NASA, usando una técnica diferente. El nuevo cálculo del contenido de materia oscura en el universo es 26,8 por ciento, lo que significa una cifra superior al 24 por ciento registrado anteriormente, mientras que la energía oscura cayó al 68,3 por ciento, una cifra menor que el 71,4 por ciento que se había registrado. La materia normal alcanza ahora el 4,9 por ciento, lo que es algo más que el 4,6 por ciento que consta en los registros.

 

 

 Este mapa muestra la luz más antigua de nuestro universo, tal cual fue detectada por la misión Planck con la más alta precisión que se cuenta hasta el momento. Crédito de la imagen: ESA y Planck. Haga clic aquí para ver un video en idioma inglés relacionado con esta historia. 

 

 

Planck es una misión de la Agencia Espacial Europea. La NASA contribuyó con tecnología para los dos instrumentos científicos de Planck, y científicos estadounidenses, europeos y canadienses trabajaron juntos con el fin de analizar los datos proporcionados por Planck.
El mapa, basado en los primeros 15,5 meses de observaciones de todo el cielo, revela las pequeñísimas fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, una antiquísima luz que ha viajado durante miles de millones de años desde el inicio del universo para llegar hasta nosotros. Los patrones de luz representan las semillas de galaxias y los cúmulos de galaxias que vemos a nuestro alrededor en la actualidad.

 

 

"Mientras esa antigua luz viaja hacia nosotros, la materia actúa como un obstáculo que se interpone en su camino y cambia levemente los patrones", señala Charles Lawrence, quien es el científico estadounidense del proyecto Planck, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "El mapa de Planck revela no solo el universo más joven, sino también la materia, incluyendo la materia oscura, de todos lados del universo".
Planck fue lanzado en el año 2009 y ha estado "escaneando" (explorando) los cielos desde entonces, confeccionando el mapa del fondo cósmico de microondas, el brillo posterior al Big Bang que creó nuestro universo, según esa teoría. Esta radiación residual proporciona a los científicos una imagen instantánea de nuestro universo 370.000 años después del Big Bang.
El fondo cósmico de microondas es notablemente uniforme en todo el cielo, excepto por pequeñísimas variaciones que revelan las huellas de ondas sonoras que dispararon las fluctuaciones cuánticas en el universo justo después de su nacimiento. Estas huellas, que se ven como manchas en el mapa de Planck, son las semillas de las cuales creció la materia, formando así estrellas y galaxias. Anteriormente, se aprendió mucho utilizando las sondas colocadas en globos y también a través de las misiones espaciales, las cuales permitieron estudiar estos patrones, entre los que se incluye a la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe o WMAP, por su sigla en idioma inglés) y el Explorador del Fondo Cósmico (Cosmic Background Explorer o COBE, por su acrónimo en idioma inglés), el cual mereció el premio Nobel de Física en el año 2006. Planck es el sucesor de estos satélites. Cubre un rango más ancho de frecuencias de luz con una sensibilidad y una resolución mejoradas.

 

 

 Este gráfico ilustra la evolución de los satélites diseñados para medir la antigua luz residual del Big Bang que originó nuestro universo hace 13.800 millones de años. Planck ha creado el mapa de todo el cielo con más detalle que jamás se ha hecho de la radiación del fondo cósmico de microondas, revelando de este modo patrones de luz tan pequeños como un doceavo de grado en el cielo. 

 

La edad, el contenido y otros rasgos fundamentales de nuestro universo están descriptos en el llamado "Modelo estándar" de la cosmología, el cual han desarrollado los astrónomos con el paso de los años. Estos nuevos datos han permitido a los investigadores poner a prueba y mejorar el Modelo estándar con la mayor precisión posible en la actualidad. Al mismo tiempo, se han observado algunas características curiosas, que no encajan del todo en una imagen sencilla. Por ejemplo, el modelo da por sentado que el cielo es el mismo en todos lados, pero los patrones de luz son asimétricos en las dos mitades del cielo y hay una mancha que se extiende sobre un trozo del cielo que es mayor que lo que se esperaba.
"Por un lado, tenemos un modelo simple que se ajusta a nuestras observaciones extraordinariamente bien pero, por el otro, estamos viendo algunas características extrañas que nos obligan a volver a pensar algunas de las suposiciones básicas", dice Jan Tauber, quien es el científico del proyecto Planck, en la Agencia Espacial Europea con base en los Países Bajos. "Este es el comienzo de un nuevo viaje, y esperamos que nuestro análisis permanente de los datos proporcionados por la sonda Planck nos ayude a arrojar luz sobre este enigma".
Los resultados completos que brindó Planck, el cual continúa explorando los cielos, serán dados a conocer en el año 2014.