¡EL GRAN PUM !

Mario Hamuy Wackenhut PRESIDENTE DE LA FUNDACIÓN CHILENA DE ASTRONOMÍA

La traducción al español de Big Bang es algo así como el Gran Pum, onomatopeya que nos sugiere que hubo una especie de estallido del Universo.

Aunque no se trata de una explosión, la teoría del Big Bang describe la expansión del Universo desde un volumen menor al de un átomo, hasta el gigantesco domo de galaxias que nos rodea. Por su importancia, y con justa razón, queridos lectores de Obsidiana, deben estar preguntándose si esta idea, aparentemente descabellada, es un capricho de los científicos o si tiene algo que ver con la realidad. Veamos.

A comienzos del siglo XX se pensaba que nuestra galaxia, la Vía Láctea, contenía todos los astros del cosmos y que el Sol era sólo una estrella más entre millones; incluso Einstein hizo suya esa idea. Pero hace justo un siglo, en 1923, el astrónomo norteamericano Edwin Hubble apuntó el telescopio de Mount Wilson, California, el más grande del mundo en ese tiempo, a la nebulosa de Andrómeda, un objeto de apariencia difusa del cual se sabía muy poco.

Gracias a la gran apertura del telescopio, Hubble pudo ver que este objeto borroso en realidad estaba hecho de miles de estrellas, aunque muy débiles; encontró también que algunas variaban su luminosidad con un patrón regular. Se trataba de estrellas variables conocidas como “cefeidas”, que podían utilizarse para medir distancias en el Universo, una gran proeza considerando que, en la práctica, no podemos estirar una cinta métrica para medir el trecho que separa a nuestro planeta de los objetos celestes.

Utilizando la técnica de las cefeidas, Hubble halló que Andrómeda estaba ubicada nada menos que a 900 mil años luz de distancia de la Tierra; mucho más allá de los confines de nuestra galaxia, la Vía Láctea. No sólo eso, sino que otros objetos nebulosos, similares en aspecto a Andrómeda, también yacían a colosales distancias. Se trataba, como la Vía Láctea, de galaxias por su propio mérito.

Repentinamente, el Universo pasó a ser mucho más grande de lo que se pensaba, y a estar sembrado de miles de millones de galaxias como la nuestra, un resultado que revolucionó nuestro conocimiento del cosmos.

Unos años antes del trabajo de Hubble (desde 1912), Vesto Slipher, otro personaje notable de esta historia, estuvo abocado a medir con un pequeño telescopio en el norte de Arizona, las velocidades de las nebulosas con respecto a nuestro planeta, sin saber que se trataba de galaxias lejanas. Para su sorpresa, las observaciones mostraron que la mayoría de estos objetos se alejaban a miles de kilómetros por segundo de la Tierra, a velocidades muy superiores a aquellas con que las estrellas se mueven en la Vía Láctea.

Después, en 1927, el sacerdote y matemático belga Georges Lemaître publicó un artículo en el que analizó estas observaciones en el marco de la teoría de la relatividad general de Einstein, mostrando que el Universo debía estar en un estado en expansión, que era exactamente lo que había observado Slipher. Ese mismo año, Lemaître lo comentó personalmente con Einstein, quien le respondió que sus cálculos eran correctos, pero su física era abominable.

Mejor suerte tuvo Hubble, quien en 1929 publicó un artículo en el que demostraba que las velocidades de las galaxias, tal como lo predijo Lemaître, aumentaban en proporción a sus distancias, un comportamiento que quedaría inmortalizado como “Ley de Hubble”. No está claro si Hubble estaba al tanto del trabajo de Lemaître, pero el hecho es que no lo menciona en su artículo.

Cuando Lemaître se enteró del trabajo de Hubble, procedió a recordarle a la comunidad científica que él había publicado dicha relación un par de años antes y procedió en 1931 a traducir al inglés sus revolucionarios y anticipatorios resultados, destacando que el Universo había estado en un estado de expansión a partir de un “átomo primigenio”. A muchos científicos la noción de un comienzo les parecía repugnante. Lemaître defendió su idea de «átomo primigenio» señalando: «Creo que ese comienzo del mundo está lo suficientemente lejos del actual orden de la naturaleza para no ser en absoluto repugnante».

La onomatopeya Big Bang apareció mencionada por primera vez en un programa radial de la BBC en 1949, de boca del astrofísico inglés Fred Hoyle, quien consideraba como ridícula la idea que planteaba un comienzo del Universo. Tuvieron que transcurrir varios años, hasta que dos ingenieros norteamericanos, Arno Penzias y Robert Wilson, en 1964 descubrieron por casualidad el fondo de radiación cósmica, la radiación fósil del Big Bang, como irrefutable evidencia de que el Universo había evolucionado desde un estado muy denso y caliente, dándole la razón a Lemaître y catapultando así la teoría del Big Bang a una amplia aceptación en el mundo científico.

En un acto de justicia histórica, la Unión Astronómica Internacional estableció en 2018 que la ley de expansión cósmica pasara oficialmente a llamarse ley de Hubble-Lemaître. Este último es considerado el padre de la teoría del Big Bang, una teoría que ha sorteado las pruebas más exigentes y que es posiblemente uno de los avances científicos más sorprendentes del siglo XX.

Esta teoría nos revela algo extraordinario: el Universo que conocemos emanó hace unos 14 mil millones de años de un lugar más pequeño que el átomo. Hoy sabemos que el Big Bang no es el inicio del Universo sino una brevísima etapa en la que creció desde una inocente burbuja mucho menor que un átomo, al tamaño de una pelota de fútbol. En ese pestañeo, más breve que un segundo, el espacio se expandió aceleradamente, quedó sembrado de partículas elementales a miles de millones de grados de temperatura, fijó las condiciones iniciales del Universo y las leyes que regirían todo lo que vendría, incluyendo nuestra propia existencia.

A partir de ahí, el espacio se ha estado expandiendo. En los primeros 10 minutos, el Universo era un horno nuclear en el que se cocinaron los primeros átomos: el hidrógeno y el helio. Y tuvieron que transcurrir unos

600 millones de años para que la temperatura bajara lo suficiente como para que los átomos primordiales pudieran formar las primeras estrellas y galaxias.

Las estrellas explotan como supernovas y siembran nuevos elementos como calcio, oxígeno y hierro, mismos que han llegado a nuestro sistema solar.

La teoría del Big Bang no sólo nos ilumina sobre el origen del Universo, sino sobre nuestra propia existencia. Hoy tenemos el privilegio de ser testigos de este momento clave de la humanidad en el cual, luego de muchos milenios contemplando e interrogando al cielo, nuestra especie puede comenzar a responder científicamente la pregunta ¿de dónde venimos los humanos?