Un brevísimo recorrido por la historia del universo

Durante los primeros minutos de existencia, nuestro universo fue un lugar sumamente ajetreado. El inmenso cosmos que podemos apreciar en la actualidad se originó a partir de una mancha mucho más pequeña. Surgieron las partículas elementales y, después, protones y neutrones se combinaron en el primer núcleo, poblando el universo con los precursores de los elementos.

el big bang

El desarrollo de complicadas teorías, los experimentos con colisionadores de partículas y las observaciones mediante telescopios y satélites han hecho posible que los físicos retrocedan miles de millones de años en la existencia del universo para escudriñar los primeros instantes de nuestro mundo. Échale un vistazo a este breve recorrido de la historia cósmica.

La época de Planck.

Tiempo: < 10-43 segundos.

Actualmente, la época de Planck delimita lo más lejos que los científicos han podido profundizar en el principio de los tiempos. Recibe este nombre de la escala de medición más pequeña disponible en la física de partículas, aunque los físicos teóricos no saben demasiado sobre los primeros instantes de nuestro universo.

Cuando la teoría del Big Bang empezó a cobrar fuerza, los científicos postularon que en los orígenes el cosmos alcanzó su punto más caliente y denso, y que las fuerzas fundamentales (nuclear débil, nuclear fuerte, electromagnética y gravitacional) se combinaron dando lugar a una sola fuerza unificada. Sin embargo, en el marco teórico vigente estas condiciones no se hacen tan necesarias para el comienzo del universo.

pelota de ping pong rosa

El universo en expansión.

Tiempo: entre 10-43 segundos y 10-36 segundos.

Justo en la época de Planck o poco después, empezó esta etapa conocida como inflación en la que, según los científicos, el universo pasó por una expansión exponencial súper rápida. La teoría de la inflación se propuso por primera vez en 1980, y fue un complemento a la teoría del Big Bang que no podía explicar porque las distintas partes de nuestro universo se expandieron simultáneamente de forma tan plana y uniforme.

Fue durante la expansión que las fluctuaciones cuánticas pudieron extenderse hasta producir un patrón que posteriormente determinaría las ubicaciones de las galaxias. Quizá solo después de este periodo de expansión el universo se convirtió en la esfera densa y caliente que supone la teoría del Big Bang.

epoca planck

El surgimiento de las partículas elementales.

Tiempo: 10-36 segundos.

En esta fase, el universo permanecía extremadamente caliente y funcionaba con energías extremadamente altas como un acelerador de partículas gigantesco, con un poder muy por arriba del Gran Colisionador de Hadrones. Precisamente, estas condiciones propiciaron el surgimiento de las partículas elementales que conocemos.

Los científicos suponen que primero aparecieron las partículas exóticas, y después vendrían otras mucho más familiares como los neutrinos, electrones y quarks. Tal vez las partículas de materia oscura aparecieron en esta fase.

En breve los quarks se combinarían dando lugar a los famosos protones y neutrones, partículas masivas conocidas colectivamente como bariones. Los neutrinos habrían logrado escapar de este plasma de partículas cargadas e iniciaron su recorrido por el espacio, mientras los fotones seguían atrapados.

composicion proton quarks

El surgimiento de los primeros núcleos.

Tiempo: entre 1 segundo y 3 minutos.

Cuando las violentas colisiones empezaron a menguar gracias al enfriamiento del joven universo, protones y neutrones empezaron a agruparse en los núcleos de los elementos más ligeros como el hidrogeno, helio y litio, un fenómeno conocido como nucleosíntesis del Big Bang. Debido a su diferencia de masas, los protones son mucho más estables que los neutrones. Hasta donde se sabe, la vida promedio de un neutrón libre es de 15 minutos, mientras que los protones no llegan a desintegrarse del todo.

Entonces, a medida que las partículas se combinaban, muchos de los protones quedaron sin pareja. Como resultado, el hidrógeno (protones que jamás llegaron a emparejarse) representa alrededor del 74% de la masa de materia “normal” que existe en el universo. Después sigue el helio, con un 24% y en tercer lugar tenemos cantidades mínimas de deuterio, litio y helio-3.

La ciencia ha sido capaz de medir con mucha precisión la densidad de los bariones en el universo. Y la mayoría de estas mediciones se corresponden con las estimaciones teóricas de las cantidades, aunque siempre aparece un inconveniente: los cálculos sobre el litio tienen un desfase considerable. Si bien es posible que los cálculos estén mal, también podría significar que ocurrió algo durante este periodo que terminó por alterar la abundancia del litio.

particulas

La radiación de fondo de microondas.

Tiempo: 380,000 años.

Miles de años después que iniciara la inflación, las partículas se enfriaron lo suficiente como para que los electrones se unieran a los núcleos dando lugar a átomos eléctricamente neutros. Durante este proceso conocido como recombinación los fotones quedaron libres y empezaron a viajar por el universo, dando lugar a la radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés).

En la actualidad, los cosmólogos exploran las profundidades del CMB para revelar los secretos más persistentes del universo, incluida la gran diferencia entre materia y antimateria y la naturaleza de la inflación.

Poco después que el CMB se hiciera visible, las partículas neutras de hidrogeno formaron un gas que llenó el universo. Sin objeto alguno que emitiera fotones de alta energía, nuestro universo estuvo sumido en las penumbras durante millones de años.

radiacion fondo de microondas

Los primeros destellos de las estrellas.

Tiempo: 100 millones de años.

La edad de las tinieblas llegó a su fin con la aparición de las primeras estrellas y la reionización, un proceso en el que los fotones de alta energía retiran electrones de los átomos neutros de hidrógeno. Se cree que la mayoría de fotones ionizantes aparecieron con las primeras estrellas. Sin embargo, es posible que otros procesos, como las colisiones entre partículas de materia oscura, hayan contribuido.

Para esa época la materia empezó a formar las primeras galaxias. En la Vía Láctea existen estrellas que nacieron cuando el universo tenía apenas algunos cientos de millones de años.

ventana cosmica

El nacimiento del Sol.

Tiempo: 9,200 millones de años.

Nuestro Sol es apenas una de las miles de millones de estrellas que conforman la Vía Láctea. Los científicos creen que se integró a partir de una gigantesca nube de gas cuyos elementos principales eran el hidrogeno y helio.

el poderoso sol

La actualidad.

Tiempo: 13,800 millones de años.

En estos tiempos el universo está fresco (a -270.42 °C) y se expande a un ritmo creciente, de forma similar a como lo hizo durante la inflación pero a muchos órdenes de magnitud más lento. Se cree que lo que impulsa dicha expansión es la energía oscura, una misteriosa fuerza repulsiva que conforma alrededor del 70% de la energía en el universo.

  • yao ming May 21, 2019 Responder

    joder q gran desmadre en aquellos tiempos

  • Alberto Glz May 21, 2019 Responder

    no hace un que no pasaba por esta pagina!! jajaja que recuerdos!!!

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