Escuchan sonido final del Big Bang

Descubrieron que estaban escuchando el último suspiro del Big Bang, que dio origen al universo hace 13.8 mil millones de años

Foto: Hiroko Masuike/The New York Times

En mayo de 1964, Robert Wilson usó la antena Holmdel Horn en Nueva Jersey para escuchar el último suspiro del Big Bang.

mar 12 de septiembre de 2023

Por Dennis Overbye / The New York Times

En un campo justo debajo de la cima de la Colina Crawford, casi a la vista de los rascacielos de la ciudad de Nueva York, se halla un grupo de chozas y cobertizos. Junto a ellos está la Antena Holmdel Horn, un radiotelescopio que se parece un poco a la pala de una excavadora a vapor gigante: una caja de aluminio de 6 metros cuadrados en la boca y que se estrecha hasta una abertura de 20 centímetros, a través de la cual se canalizan las ondas de radio a la “cabina”, una cabaña de madera sobre pilotes. Desde lejos, el lugar podría confundirse con un antiguo campamento minero.

Lo que una vez extrajo fue el cielo. Mientras escuchaban con la antena en mayo de 1964, dos jóvenes radioastrónomos, Arno Penzias y Robert Wilson, captaron un zumbido inquietante y persistente. Durante mucho tiempo pensaron que era causado por excremento de paloma que se había acumulado en el cuerno. En lugar de ello, finalmente descubrieron que estaban escuchando el último suspiro del Big Bang, que dio origen al universo hace 13.8 mil millones de años y que ahora es detectable sólo como un débil y omnipresente silbido de radiación de microondas.

Hasta entonces, los científicos habían debatido si el universo tuvo siquiera un inicio; tal vez era atemporal. Eso quedó resuelto. El descubrimiento también llevó el comienzo de los tiempos al laboratorio, donde se podía diseccionar. Codificados en esa silbido de microondas hay vestigios de eventos que ocurrieron cuando el cosmos tenía menos de una billonésima de segundo de edad y rebosaba energías mucho más allá de la capacidad de los colisionadores de partículas modernos.

El fondo cósmico de microondas ofreció una nueva ventana a la naturaleza de la realidad, una ventana por la que los astrónomos se han estado asomando desde entonces. En 1978, Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento y, en 1988, la antena fue designada Monumento Histórico Nacional de EU.

$!La antena Holmdel Horn, un radiotelescopio, fue construida en Nueva Jersey por Bell Laboratories en 1959.

El Holmdel Horn fue construido en 1959 por los Laboratorios Bell para un experimento, el Proyecto Eco, cuyo objetivo era enviar mensajes de un lugar a otro de la Tierra rebotando microondas en globos aluminizados gigantes. Cuando terminó el proyecto, Bell entregó la antena a Penzias, que había abandonado la Alemania nazi antes del Holocausto, y a Wilson, un genio de la radio de Houston, Texas.

Querían medir el brillo de las galaxias. Pero el 20 de mayo de 1964 hubo una sorpresa inquietante —un silbido persistente a donde quiera que apuntaran el telescopio.

El ruido intrusivo correspondía a una temperatura de aproximadamente 3.5 grados kelvin, apenas, pero claramente por encima del cero absoluto que se esperaba del espacio. Estaba presente independientemente en qué dirección apuntaran la antena. Por más que lo intentaban, no podían deshacerse del calor extra. Dos palomas que habían hecho nido en la antena fueron espantadas y se limpió su excremento. Pero el ruido persistió, eludiendo explicación durante casi un año.

“Estábamos desesperados”, dijo Wilson.

A unos cuantos kilómetros de distancia, Robert Dicke, físico en la Universidad de Princeton, y sus estudiantes habían comenzado a estudiar las condiciones bajo las cuales pudo haber comenzado el universo. Llegaron a la conclusión de que cualquier Big Bang así debía haber sido lo suficientemente caliente como para mantener reacciones termonucleares, a millones de grados, con el fin de sintetizar elementos pesados a partir del hidrógeno primordial.

Se dieron cuenta de que esa energía debería seguir existiendo. Pero a medida que el universo se expandió, la bola de fuego primitiva se habría enfriado a unos cuantos kelvin por encima del cero absoluto —lo que, calcularon, colocaría a la radiación cósmica en la región de microondas del espectro electromagnético.

Los equipos de Bell Labs y Princeton se reunieron y escribieron un par de artículos, publicados consecutivamente en el Astrophysical Journal. El grupo de los Laboratorios Bell describió el ruido de la radio, y el grupo de Princeton propuso que podría ser calor sobrante del Big Bang —”probablemente cada lado pensando, Bueno, lo que hemos hecho está correcto, pero el otro puede no serlo”, dijo Wilson. “Creo que tanto Arno como yo queríamos dejar abierta la idea de que había alguna otra fuente de este ruido”, añadió. “Pero, por supuesto, eso no funcionó”.

En la novela “Réquiem por una monja”, William Faulkner escribió, “El pasado nunca está muerto. Ni siquiera ha pasado”. Los sonidos de la creación todavía resuenan, si tienes oídos para escucharlos.

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