Profesores Jorge May, Anthony Readhead y Leonardo Bronfman.

Existe mucha incertidumbre acerca de los tiempos iniciales: ¿Qué vino primero, las estrellas, las galaxias o los cúmulos de galaxias? ¿Acaso las primeras estrellas aparecieron una a la vez o en torrentes masivos de creación simultánea? Para poder descubrir esto sería necesario retroceder 14 mil millones de años, cuando el universo nació tras la Gran Explosión o Big Bang. Una aproximación de lo anterior es el estudio que realizan hace dos años un grupo de astrónomos del Instituto de Tecnología de California, del Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica y de la Universidad de Chile por medio del Cosmic Background Imager (CBI). Este instrumento es un poderoso radiotransmisor que reprodujo una serie de fotografías que son las más antiguas y nítidas que se poseen del nacimiento del cosmos tal como se conoce actualmente.

“Estas imágenes son de una calidad única por su alta resolución, lo que nos permite ver por primera vez las semillas de los cúmulos de galaxias que se crearon posteriormente”, señala el Prof. Anthony Readhead, científico estadounidense del Instituto de Tecnología de California (CALTECH) y gestor del proyecto.

El CBI que se encuentra instalado en el Llano de Chajnantor, a 50 kilómetros de San Pedro de Atacama (Segunda Región), fue diseñado para registrar las variaciones de temperatura del fondo cósmico de microondas, el cual se originó hace 300 mil años luego de la Gran Explosión o Big Bang. Fue en esa época cuando la materia se enfrió hasta un punto donde los protones y los electrones pudieron combinarse y formar átomos, por lo que el universo se volvió transparente y la luz pudo traspasar a través de ella.

Con el radiotelescopio se logró observar los remanentes de esa temprana radiación, cuyos datos permitieron a los investigadores confirmar la teoría de la inflación, que sostiene que el cosmos sufrió una violenta expansión en sus primeros micromomentos, cuando aún era de una densidad y temperatura casi infinita. Este proceso habría generado las variaciones de densidad que más tarde daría lugar a las grandes estructuras que conocemos hoy. El Prof. Readhead indica que “estas extraordinarias observaciones, son un conjunto de pruebas para la cosmología, entregando nuevas evidencias a estudios anteriores que sostenían que el universo era plano y que estaba dominado por la materia y la energía oscura”.

Oxígeno envasado El Cosmic Background Imager, o CBI, fue construido siguiendo el modelo de otro destacado instrumento científico, el Background Explorer (COBE), que logró captar en 1992 imágenes de las fluctuaciones de los orígenes del universo. Sin embargo, la resolución y detalles del CBI son hasta diez veces mayores y permiten a los científicos observar en forma separada a cúmulos individuales de galaxias. El instrumento consta de trece antenas separadas, montadas en una plataforma de seis metros de diámetro para que actúe como interferómetro. La investigación, que se realizará hasta el 2004, tuvo un costo de doce millones de dólares. Según explicó el equipo científico, la decisión de ubicar al detector en la planicie de Chajnantor a más de 5.080 metros de altura se debió a que es el lugar que presenta no sólo los mejores cielos sino también por ser la zona más árida del mundo lo que les permitía obtener mejores imágenes. Sin embargo, para que los astrónomos pudieran trabajar en esas latitudes, debieron llevar consigo oxígeno envasado.

Una gran misión deberán realizar los físicos de hoy en adelante, porque gracias a las imágenes obtenidas por el CBI se confirmó que en el cosmos hay una gran cantidad de energía y materia diferente a la de la Tierra que no tendría explicación ni manera de ser detectada con las herramientas que proporciona la física actual.

Las imágenes obtenidas por el CBI confirmó que en el universo hay un 35% de materia oscura y un 60% de energía oscura y sólo un 5% de materia normal que es aquella que puede ser encontrada en cualquier organismo, como plantas o personas. Según explica el Prof. Jorge May, radioastrónomo de la Universidad de Chile y uno de los colaboradores del proyecto, la materia oscura, es aquella que presuntamente es invisible porque no emite o refleja luz visible, u otras formas de radiación electromagnética. Sin embargo, esta materia puede ser detectada indirectamente debido a su influencia gravitatoria sobre otros objetos cercanos visibles y que habría permitido el surgimiento de la galaxia. Mientras, la energía oscura, sería una misteriosa fuerza que no es propiedad de la materia, sino del espacio que se acumula en el vacío y que provoca que el universo se expanda de manera acelerada e infinita.

Sin embargo, los científicos no logran explicarse cómo esto ocurre. De ahí que el Prof. May sostenga que “es necesario una revolución en la física que nos explique qué está pasando, ya que ni la mecánica cuántica ni la teoría de la relatividad nos dan las herramientas ni estructuras necesarias para entender el gran universo que nos queda aún por explorar”, concluye el Prof. May.