¿como se creo la luz en el universo?
¿sabemos qué inició el big bang?
Vivimos en un universo lleno de objetos brillantes. En una noche clara se pueden ver miles de estrellas a simple vista. Estas estrellas sólo ocupan una pequeña parte cercana de la Vía Láctea; los telescopios revelan un reino mucho más amplio que brilla con la luz de miles de millones de galaxias. Sin embargo, según nuestra comprensión actual de la cosmología, el universo careció de rasgos y fue oscuro durante un largo período de su historia temprana. Las primeras estrellas no aparecieron hasta quizás 100 millones de años después del Big Bang, y pasaron casi mil millones de años antes de que las galaxias proliferaran en el cosmos. Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo: ¿Cómo se produjo esta dramática transición de la oscuridad a la luz?
Tras décadas de estudio, los investigadores han dado recientemente grandes pasos para responder a esta pregunta. Utilizando sofisticadas técnicas de simulación por ordenador, los cosmólogos han ideado modelos que muestran cómo las fluctuaciones de densidad sobrantes del Big Bang podrían haber evolucionado hasta convertirse en las primeras estrellas. Además, las observaciones de cuásares lejanos han permitido a los científicos retroceder en el tiempo y vislumbrar los últimos días de la “edad oscura cósmica”.
cómo podemos ver la luz del universo primitivo
A efectos de este resumen, es conveniente dividir la cronología del universo desde que se originó, en cinco partes. En general, se considera que no tiene sentido o no está claro si el tiempo existía antes de esta cronología:
El primer picosegundo (10-12) del tiempo cósmico. Incluye la época de Planck, durante la cual es posible que no se apliquen las leyes de la física actualmente establecidas; la aparición por etapas de las cuatro interacciones o fuerzas fundamentales conocidas -primero la gravitación, y más tarde las interacciones electromagnética, débil y fuerte-; y la expansión del propio espacio y el sobreenfriamiento del universo aún inmensamente caliente debido a la inflación cósmica.
Se cree que las diminutas ondulaciones del universo en esta etapa son la base de las estructuras a gran escala que se formaron mucho más tarde. Las diferentes etapas del universo primitivo se comprenden en distinta medida. Las primeras partes están fuera del alcance de los experimentos prácticos de la física de partículas, pero pueden explorarse por otros medios.
Este periodo duró unos 370.000 años. Al principio, se forman varios tipos de partículas subatómicas por etapas. Estas partículas incluyen cantidades casi iguales de materia y antimateria, por lo que la mayor parte se aniquila rápidamente, dejando un pequeño exceso de materia en el universo.
cuándo se descubrió la luz
El Universo lejano, visto aquí a través del plano de la Vía Láctea, está formado por estrellas y… [galaxias, así como gas y polvo opacos, que se remontan hasta donde podemos ver. Pero más allá de la última estrella del Universo, todavía hay más luz.
Hoy en día, cuando miramos el Universo, en la inmensa y vacía negrura del cielo se destacan puntos de luz: estrellas, galaxias, nebulosas y otros. Sin embargo, hubo un tiempo en el pasado lejano, antes de que se formara cualquiera de esas cosas, justo después del Big Bang, en el que el Universo todavía estaba lleno de luz. Si miramos en la parte de microondas del espectro, podemos encontrar los restos de esta luz hoy en día en forma de Fondo Cósmico de Microondas (CMB). Pero incluso el CMB es relativamente tardío: estamos viendo su luz desde 380.000 años después del Big Bang. La luz, por lo que sabemos, ya existía antes. Después de siglos de investigar los orígenes del Universo, la ciencia ha descubierto por fin lo que ocurrió físicamente para que “se hiciera la luz” en el espacio.
descubierto por primera vez en la luz procedente del sol
Tras el Big Bang, el Universo se expandió, se enfrió y acabó permitiendo que los protones y los electrones formaran hidrógeno neutro. Sin embargo, en algún momento de los primeros mil millones de años de la historia cósmica, el Universo se inundó de fotones muy energéticos que devolvieron al hidrógeno del medio intergaláctico a un estado altamente ionizado. El origen de estos fotones ionizantes sigue sin estar claro, lo que convierte a la reionización cósmica en uno de los grandes enigmas sin resolver del Universo primitivo. Aunque, en principio, una gran cantidad de objetos astronómicos podrían haber contribuido a este proceso, las galaxias con formación estelar suelen ser las principales candidatas, ya que se sabe que existían en gran número en la época en cuestión.
Dado que la luz de algunas de las galaxias más lejanas que conocemos actualmente ha tardado más de diez mil millones de años en llegar a nosotros, podemos aprender más sobre las galaxias de la época de reionización estudiando estos objetos extremadamente débiles y lejanos. Nuestro equipo utiliza las galaxias y los cúmulos de galaxias como lentes gravitacionales para buscar estos objetos, y utiliza modelos numéricos para aprender más sobre sus propiedades.