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El asombroso descubrimiento de 1965: cómo Arnold Penzias y Robert Wilson cambiaron la cosmología
En 1965, mientras realizaban investigaciones de radioastronomía en los Laboratorios Bell en los Estados Unidos, Arnold Penzias y Robert Wilson descubrieron accidentalmente una débil radiación de fondo de microondas. Este descubrimiento no solo subvirtió la comprensión científica de la época, sino que también proporcionó evidencia crucial para ello. nuestra comprensión del origen del universo. La radiación cósmica de fondo de microondas (CMB) que descubrieron se considera un fuerte apoyo a la teoría del Big Bang y proporciona pistas clave sobre la evolución del universo.
"Hemos intentado explicar este fenómeno, pero nunca hemos podido encontrar una razón razonable."
La investigación original comenzó en la década de 1940, cuando científicos como Hosier desarrollaron múltiples teorías para explicar el origen del universo y su proceso de enfriamiento. Sin embargo, fue después de los descubrimientos de Penzias y Wilson cuando estas teorías quedaron establecidas y respaldadas empíricamente. La uniformidad de estas radiaciones de fondo de microondas estableció la hipótesis de la expansión y el enfriamiento del universo y también guió muchos estudios y exploraciones posteriores.
Las mediciones y análisis de la radiación cósmica de fondo de microondas revelan muchos detalles de nuestro modelo actual del universo. Según la teoría del Big Bang, el universo se llenó de plasma caliente de alta densidad de energía en sus primeros segundos. Durante los siguientes cientos de miles de años, a medida que el universo se expandió, estas partículas se enfriaron, formando átomos de hidrógeno neutros y ya no dispersaron la luz, permitiendo que los fotones pasaran libremente. Este proceso se denomina "período de reorganización".
“Los fotones liberados durante el período de recombinación cambian su energía a medida que el universo se expande. Este fenómeno forma el fondo cósmico de microondas que detectamos hoy”.
Los instrumentos de observación posteriores, incluidos COBE, WMAP y Planck, analizaron más a fondo las características de estas radiaciones de fondo de microondas y revelaron variabilidad de temperatura en diferentes direcciones. Esta variabilidad no sólo muestra el complejo proceso de interacción entre la materia y los fotones en el universo primitivo, sino que también refleja la estructura general del universo y su historia evolutiva.
Es importante destacar que los diferentes picos del CMB proporcionan información clave sobre el universo temprano. El primer pico señala la curvatura general del universo, mientras que el segundo y tercer pico revelan la densidad de la materia normal y oscura. En estos estudios, existen desafíos a la hora de extraer con precisión datos del CMB, incluida la interferencia de características del primer plano, como los cúmulos de galaxias.
“Incluso con variaciones extremadamente pequeñas, todavía podemos medir múltiples propiedades del universo con alta precisión”.
Desde la década de 1960, con el continuo progreso de la teoría, la radiación cósmica de fondo de microondas se considera la mejor evidencia para comprender el universo. Las diversas señales de polarización en este fondo y los pequeños cambios en su espectro revelarán aún más los secretos del universo primitivo. A medida que se desarrollen nuevas tecnologías, los científicos esperan obtener datos más convincentes en las próximas décadas que profundizarán nuestra comprensión del universo primordial y la formación de estructuras.
Una revisión histórica nos permite comprender que el inesperado descubrimiento de Penzias y Wilson no fue sólo un accidente científico, sino que reveló la evolución del universo y la clave para la exploración futura. Entonces, ¿cómo debemos afrontar la exploración futura? ¿El origen y evolución del universo?
