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Martes 24 de octubre de 2006 Los ganadores del Nobel de Física 2006 son los astrofísicos norteamericanos John C. Mather y George F. Smoot por "sus intentos por entender el origen de las galaxias y las estrellas" y por "su mirada hacia la infancia del Cosmos", a través de trabajos que aportaron pruebas concretas para respaldar conceptos formulados por la teoría del Big Bang. Por Cecilia Draghi (*)
Desarrollar una teoría no es poca cosa, y menos aún cuando intenta explicar cómo se formó el Universo. Tal es el caso de la teoría de la gran Explosión o Big Bang. Un verdadero desafío, pero otro no menos arduo es probar en la práctica la validez de algunos de sus argumentos, sobre todo, cuando el terreno experimental es el mismísimo Cosmos. Esta difícil tarea emprendieron hace varias décadas Mather y George F. Smoot, que obtuvieron el Premio de la Real Academia Sueca de las Ciencias. Los trabajos de Mather, de 60 años, del Centro Goddard Space Flight de la NASA, y de Smoot, de 61, catedrático de la Universidad de California en Berkeley, están basados en mediciones aportadas por el satélite Explorador de la Radiación Cósmica de Fondo, (COBE, según sus siglas en inglés), que permitieron confeccionar, a principios de los ´90, el mapa del Universo en sus primeros momentos -astronómicamente hablando-. Si la teoría del Big Bang calcula que la gran explosión que dio origen al Cosmos ocurrió hace 13.700 millones de años, la imagen que obtuvieron "muestra cómo era a los 389.000 años de edad", según Mather. Para Smoot, esa imagen "en términos humanos, correspondería a la de un embrión de unas pocas horas de vida".
Los dos investigadores dirigieron el proyecto COBE, en el que participaron más de mil científicos, en un esfuerzo que llevó 15 años desde que se propuso hasta su lanzamiento. El emprendimiento fue "a lo grande", y los resultados también. "Las mediciones de COBE marcaron un salto cualitativo, tanto en precisión como en detalle, respecto de toda medición anterior", destaca del profesor Esteban Calzetta, del Departamento de Física de la FCEyN, a cargo de la materia "Cosmología", y subraya: "El satélite COBE marca un hito en la historia de nuestras ideas sobre la estructura y evolución del Universo". En esta bisagra se puede ver el comienzo de una nueva disciplina: la cosmología de precisión. En este sentido, el doctor Juan Pablo Paz, del mismo Departamento, coincide: "Antes de los datos aportados por el COBE había muy pocos resultados experimentales que podían utilizarse para poner a prueba modelos teóricos. Este experimento transformó la cosmología en una ciencia de precisión". Mirando una reliquia cósmica Los científicos que recibirán el Nobel el próximo 10 diciembre lograron probar con el COBE "la existencia de la radiación cósmica de fondo, una de las primeras y más importantes predicciones de la teoría de Big Bang", coinciden los especialistas. "La radiación cósmica de fondo es un baño de estática que llena el Universo", explica el doctor Calzetta. Y agrega: "Había sido predicha teóricamente por Gamow y sus colaboradores en los años ´50, y detectada en los ´60. Su existencia es testigo de que el Universo ha pasado por una etapa anterior caliente -tal como estipula el modelo de la Gran Explosión-". Según esta teoría, esta radiación es una especie de "eco" del Big Bang. "En sus comienzos el Universo era más chico y más caliente que el actual -precisa Paz-, y las partículas chocaban todo el tiempo a altísima energía. Los protones y electrones estaban cada uno por su lado, no había posibilidad de que se formen átomos. Una sopa de estas características es muy opaca a la visión". Pero tal como indica esa teoría, la temperatura luego bajó y el panorama cambió radicalmente. "Alrededor de los 300 mil años de edad, el Universo se va enfriando y los protones y electrones se combinan formando átomos neutros, de hidrógeno. Pero los fotones no se agruparon con nada, quedaron libres. Precisamente, la radiación de fondo son los fotones que han viajado durante miles de millones de años por el Cosmos sin toparse con nada. Son una reliquia", indica Paz. Esta "pintura" es posible gracias al COBE, lanzado por la NASA en 1989, que además de confirmar la existencia de la radiación cósmica de fondo, "determinó su temperatura y espectro con una precisión sin precedentes y demostró que la misma no es exactamente homogénea, determinando que, al comparar la radiación observada en distintas direcciones, se observan variaciones de alrededor de una parte en cien mil", puntualiza Calzetta. El hecho de que no sea homogéneo no es un dato menor. "Si el Cosmos fuera absolutamente homogéneo no sería posible el origen de las galaxias ni nuestra propia existencia", ejemplifica Paz. Larga es la lista de posibilidades a las que se ha accedido. "Entre las cosas que podemos investigar mediante el estudio de la radiación cósmica de fondo se encuentran de qué está hecho el Universo, cuál es la densidad total de materia, si existen o no la materia oscura y la energía oscura y cuándo se encendieron las primeras estrellas", concluye Calzetta. Los datos de COBE fueron corroborados luego por otros satélites de última generación. (*) Centro de Divulgación Científica - SEGB - FCEyN.
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