La detección de radiación de fondo cósmico permite inferir que un campo de radiación, las marcas térmicas altas y una fuerte presión dominaron el universo temprano.
Radiación de fondo de microondas es una clasificación que identifica a una modalidad de radiación electromagnética que se descubrió en 1965. Se la señala como una de las pruebas más concluyentes que sostienen al Big Bang.
La existencia de la también denominada radiación del fondo cósmico o radiación cósmica de microondas fue confirmada tras la construcción y el uso de un radiómetro Dicke por parte de Robert Wilson y Arno Penzias. Estos radioastrónomos y físicos buscaban destinar dicho equipo (cuya antena resultó afectada por una excesiva temperatura de ruido provocada por la radiación de fondo de microondas) a efectuar comunicaciones vía satélite. Este hallazgo les valió a ambos la obtención, en 1978, del Premio Nobel de Física.
Según se advierte al repasar cómo ha sido la evolución de este concepto, en un momento de la Historia se produjo un choque de interpretaciones y posturas. Es necesario resaltar en este marco que hubo quienes, en adhesión al contenido de la teoría del estado estacionario, llegaron a definir al fondo de microondas como consecuencia de la luz proveniente de estrellas de galaxias lejanas que termina dispersándose. La aceptación colectiva respecto a que esta radiación bien puede aceptarse como remanente de la Gran Explosión (o Big Bang) se produjo al hacer mediciones en un rango de frecuencias que arrojaron como resultado que el espectro era un cuerpo negro.
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ResumenHistoria del descubrimiento de la radiación de fondo de microondas
De acuerdo a los registros, en 1948 Robert Herman, Ralph Alpher y George Gamow lograron predecir la radiación de fondo de microondas. Con el correr del tiempo, Andrew McKellar, Robert Dicke, Yakov Zel’dovich, A. G. Doroshkevich, Igor Dmitrievich Novikov, Peter Roll y David Todd Wilkinson también estudiaron este tema.
Otros aportes clave llegaron de la mano de Rashid Siunyáiev, un astrofísico que se ocupó de calcular la huella observable de ciertas inhomogeneidades propias del universo primitivo sobre el fondo de radiación de microondas. Desde la Tierra se quiso establecer cuál era en él el límite de la anisotropía, pero ésta pudo ser detectada por primera vez mediante el radiómetro de microondas diferencial presente en el Explorador del Fondo Cósmico, tal el nombre completo traducido al español del satélite COBE.
El polvo estelar está señalado como responsable de la radiación conocida como fondo cósmico infrarrojo, el cual procede principalmente de galaxias en las cuales hay estrellas en formación.
Características
La cosmología encuentra en la radiación de fondo de microondas una herramienta para darle respaldo a la teoría del Big Bang. Además refleja cómo era el universo al momento de evidenciarse un considerable descenso de la temperatura que llevó a protones y a electrones a formar átomos de hidrógeno. En función de la expansión del universo hay un desplazamiento hacia el rojo por parte de los fotones del fondo cósmico de microondas. Esto provoca que la temperatura propia de la radiación sea proporcionalmente inversa en relación al factor de escala del universo.
Tampoco hay que pasar por alto que, a grandes rasgos, la radiación de fondo se describe, más allá de la dirección en la cual se realice la medición, como isótropa. Gracias a múltiples pruebas, y fundamentalmente con el satélite COBE como aliado, se detectaron las anisotropías en dicha radiación. Más cerca en el tiempo, el satélite WMAP permitió examinar detalladamente las anisotropías (cuyas particularidades dan origen a las categorías de anisotropías primarias y anisotropías secundarias) evidenciadas en la radiación de fondo de microondas. Esta sonda de la NASA fue imprescindible para poder, décadas atrás, precisar que el universo, en estado de expansión, está constituido en mayor medida por energía oscura, seguido por una porción de materia oscura y cerca de un cuatro por ciento de materia bariónica.
La radiación de fondo de microondas presenta, a una cierta temperatura, rasgos típicos de radiación de cuerpo negro. Esta variedad de radiación electromagnética se descubrió en los años «60.
Efectos asociados a la radiación de fondo de microondas
Muchos científicos que han destinado tiempo y recursos al estudio de la radiación de fondo de microondas han determinado su influencia, interacción y conexión de ella con diferentes fenómenos y efectos.
Se ha logrado determinar, por ejemplo, que el efecto Sachs-Wolfe incide en el desplazamiento gravitacional hacia el rojo (o bien en dirección al azul a raíz de campos gravitacionales de carácter cambiante) de los fotones vinculados al fondo de radiación de microondas. Por el efecto SZ (Siunyáiev-Zeldóvich), en tanto, se advierte en el espectro de la radiación de fondo un corrimiento hacia el azul.
Es interesante tener en cuenta que hay quienes arriesgaron como hipótesis respecto a cómo y cuál será el fin del universo la idea llamada Big Whisperer o Big Freeze. Esta mirada plantea una radiación cósmica de fondo cada vez más corrida al rojo y, por lo tanto, imposible de divisar. En este contexto se sospecha que ganará protagonismo la luz estelar, un brillo que también podría terminar siendo indetectable. De a poco, dice esta previsión, se impondrán en primer lugar un proceso de desintegración que involucre a la materia oscura y, luego, se irán descomponiendo los protones. Podría ocurrir que a partir de entonces, tras el colapso de la materia, se mantengan a salvo los agujeros negros, cuyo desenlace estaría conectado con emisiones de radiación Hawking.
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