Historia del Universo. La historia del universo, tal como la conocemos, comienza con el Big Bang, un evento hace unos 13.800 millones de años en el que el universo se expandió desde un estado extremadamente denso y caliente. A partir de ese momento, se formaron partículas elementales, luego los primeros átomos, y posteriormente las galaxias y las estrellas.
La teoría más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia del Big Bang. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva.
Historia del Universo
Con el exitoso lanzamiento y despliegue del telescopio espacial James Webb la comunidad científica pretenden obtener más datos sobre el origen del universo. Con esta nueva herramienta en el espacio, los astrónomos pretenden buscar en el universo, tanto en el espacio como en el tiempo, cosas nunca vistas antes. Y en 2023, estas observaciones ya han dado sus frutos y permitido a los científicos saber más sobre el pasado del universo.
En abril de 2023, la Agencia Espacial Europea anunció que ya tenían pruebas de siete galaxias que serían más antiguas conocidas hasta la fecha. Según los astrónomos, estas formaciones de estrellas datarían de 650 millones de años después del Big Bang los que «las haría las galaxias más tempranas que se han podido confirmar espectroscópicamente».
Durante milenios, nuestros antepasados han mirado al cielo haciéndose preguntas. Desde cómo crecen los cultivos hasta por qué estamos en el mundo y qué pasa cuando nos vamos. O por qué el cielo es azul. Una de las preguntas metafísicas más populares es quién o qué lo empezó todo; la causa encausada. ¿Tal vez un dios? En definitiva, llevamos mucho tiempo teorizando sobre el origen del universo.
Historia del Universo
Con el tiempo, el método científico nos permitió ir resolviendo algunas de estas preguntas. Los cultivos crecen porque reciben suficiente luz solar y nutrientes de la tierra y el agua. El cielo es azul porque las ondas se dispersan por la atmósfera y enfermamos porque hay microorganismos que nos atacan. Pero todavía hoy la ciencia está tratando de desentrañar algunas de las preguntas más antiguas que se ha hecho el ser humano como ¿existe la nada o es un concepto imposible? Una de las cuestiones que viene ocupando desde hace siglos a la ciencia es cuál es el origen del universo. Aunque tenemos algunas pistas, todavía no podemos estar seguros de saber responder correctamente a esta cuestión.
La teoría del Big Bang
Representación artística de lo que pudo haber sido el Big Bang.
Historia del Universo
La teoría más popular y más ampliamente aceptada por la comunidad científica es la del Big Bang. Seguramente habrás leído o escuchado, el Big Bang es el nombre que se le otorga al fenómeno que dio comienzo a todo lo que existe. Según esta teoría, el universo se expandió rápidamente desde un estado inicial muy pequeño y comprimido; pero no hubo una explosión propiamente dicha, como el término ‘bang’ puede darnos a entender.
Lo que sí explotará será tu cerebro cuando leas lo siguiente: el universo no tiene centro como tal, porque ni el espacio ni el tiempo existían antes del Big Bang; por eso no se puede situar el origen en un punto concreto. Lo que sí sabemos es que el universo continúa expandiéndose y enfriándose. Además, sabemos que las galaxias se alejan entre sí y que lo hacen cada vez más rápido(recordemos que hace no mucho se encontró la galaxia más antigua del universo conocido). Eso implica que hay algo indetectable de forma directa) que las está ‘empujando’ y esto es lo que conocemos como energía oscura. De hecho, solo el 5 % de lo que forma el universo es materia ordinaria (lo que te forma a ti, a la Tierra, y a todas las estructuras visibles del universo); pero el 27 % es materia oscura y el 68 % restante, energía oscura. Es decir, la mayor parte del cosmos está hecho de algo que no podemos ver ni comprender.
Historia del Universo
Una prueba de que existió algo como el Big Bang es la radiación de fondo cósmico de microondas. Fue descubierta en 1965 y data del momento en que el universo tenía ‘solo 380 000 años de edad. Midiendo las características de esta radiación, remanente del Big Bang, podemos calcular, por ejemplo, la edad aproximada del universo (13 800 millones de años). Incluso existe un simulador que permite viajar al instante posterior al Big Bang.
¿Qué había antes del Big Bang?
Antes del Big Bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
Los defensores del Big Bang sugieren que hace unos 10 000 o 20 000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.
La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el Big Bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.
Stephen Hawking in memóriam: la formación del universo
¿Cómo empezó todo? Esa podría ser la mayor pregunta que nos planteamos. Esto es lo que tiene que decir Stephen Hawking.
Como ocurre con muchos otros misterios del cosmos, los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el Big Bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente.
Historia del Universo
Orígenes de la teoría
Un sacerdote belga, de nombre George Lemaître, que vivía en Lovaina sugirió por primera vez la teoría del big bang en los años 20, cuando propuso que el universo comenzó a partir de un único átomo primigenio. Esta idea ganó empuje más tarde gracias a las observaciones de Edwin Hubble de las galaxias alejándose de nosotros a gran velocidad en todas direcciones, y a partir del descubrimiento de la radiación cósmica de microondas de Arno Penzias y Robert Wilson.
El brillo de la radiación de fondo de microondas cósmicas, que puede encontrarse en todo el universo, se piensa que es un remanente tangible de los restos de luz del Big Bang. La radiación es similar a la que se utiliza para transmitir señales de televisión mediante antenas. Pero se trata de la radiación más antigua conocida y puede guardar muchos secretos sobre los primeros momentos del universo.
Espacio
Innumerables estrellas salpican el cielo nocturno. Descubre cómo se forman estos objetos celestes, cómo se clasifican según brillo y temperatura, y qué ocurre cuando mueren.
La teoría del Big Bang deja muchas preguntas importantes sin respuesta. Una es la causa original del mismo Big Bang. Se han propuesto muchas respuestas para abordar esta pregunta fundamental, pero ninguna ha sido probada, es más, una prueba adecuada de ellas supondría un reto formidable.
Una revolución en las teorías de los orígenes del universo
Tras el despliegue del telescopio espacial James Webb, los astrónomos han descubierto galaxias primigenias que podrían haberse formado antes y haber crecido más rápido de lo previsto.
La luz de algunas de estas galaxias, vislumbradas por el telescopio espacial James Webb de la NASA, atravesó el cosmos durante unos 13 400 millones de años antes de chocar con los espejos dorados del instrumento. Tras solo seis meses operativos, las observaciones del JWST ya desvelaron secretos sobre los primeros días de la historia galáctica. Al menos dos de las galaxias descubiertas por el JWST están más alejadas que cualquier otra observada hasta esa fecha, y el telescopio detectó otras intrigantes candidatas a la espera de confirmación.
«Estamos viendo cómo eran las galaxias en una época en la que el universo sólo tenía entre 300 y 400 millones de años», declaró Jane Rugby, científica del proyecto de operaciones del JWST, ante un auditorio abarrotado durante la reunión de invierno de 2022 de la Sociedad Astronómica Americana, celebrada en Seattle (Estados Unidos).
A primera vista, parece que el universo primitivo fue más pródigo en la cocción de estrellas y galaxias de lo que los científicos habían previsto.
«Las galaxias que estamos encontrando a esos desplazamientos al rojo son más numerosas de lo que esperábamos basándonos en observaciones anteriores, y también son más brillantes de lo que esperábamos a esos desplazamientos al rojo», escribe Guido Roberts-Borsani, de la Universidad de California en Los Ángeles, en un correo electrónico. «Para encajar en esta ‘nueva’ imagen, las galaxias tuvieron que empezar a formarse antes y más rápido de lo que se pensaba».
Otras teorías del origen del universo
Hace casi un siglo, Albert Einstein ya buscó alternativas al modelo del Big Bang porque un comienzo en el tiempo no le encajaba. A día de hoy hay una gran variedad de teorías sobre el origen del universo en la literatura científica. Desde una fluctuación del vacío, un ciclo con períodos de contracción y expansión, o que fue seleccionado por el principio antrópico, la teoría de cuerdas del multiverso o que emergió del colapso de la materia en el interior de un agujero negro.
«Nuestra comprensión de la realidad no es completa, ni mucho menos», dice el físico de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) Andréi Linde. «La realidad existe independientemente de nosotros».
En 2014, un equipo internacional de científicos detectó ondas gravitacionales, deformaciones espacio-tiempo provocadas por el Big Bang, que sugieren que vivimos en realidad en un multiuniverso, es decir, un universo con muchos universos. Estas ondas confirman, efectivamente, las teorías sobre la inflación cósmica, la expansión exponencial que se produjo una fracción de segundo después del de la gran explosión hace 13.800 millones de años.
Incluso, recientemente, el ex presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard, Avi Loeb, ha llevado hasta la revista Scientific American una teoría menos explorada: que nuestro universo pueda haber sido creado en por una civilización más avanzada que la nuestra.
¿Qué hay más allá de los límites del universo observable? ¿Es posible que nuestro universo sea sólo uno de los muchos de un multiverso mucho mayor? Son preguntas que no parece que estemos cerca de poder responder, pero que sin lugar a dudas la humanidad intentará despejar.
Claves del Universo: las ondas gravitacionales
Desde que Albert Einstein dedujera la existencia de ondas gravitacionales, estos fenómenos cósmicos se han convertido en una pieza principal de nuestro conocimiento del universo. Imágenes de la serie ‘Cosmos’.
Historia del Universo
El Big Bang:
La teoría del Big Bang es la explicación más aceptada para el origen del universo. Postula que todo el universo, incluyendo el espacio y el tiempo, comenzó en un punto diminuto y luego se expandió de forma exponencial.
- Expansión:
El universo no solo se expande, sino que la expansión continúa acelerando debido a la energía oscura.
- Pruebas:
La expansión del universo se evidencia en el corrimiento al rojo de las galaxias, lo que sugiere que están alejándose de nosotros.
La formación del universo:
- Formación de partículas:
En los primeros momentos del Big Bang, la temperatura era tan alta que las partículas elementales, como los quarks, eran las que dominaban.
- Formación de átomos:
A medida que el universo se enfriaba, se formaron los primeros átomos de hidrógeno y helio.
- Formación de estrellas y galaxias:
La gravedad atrajo a estos átomos y partículas, formando nubes de gas y polvo cósmico que colapsaron para dar lugar a las primeras estrellas.
- Formación de elementos pesados:
Dentro de las estrellas, se llevaron a cabo reacciones nucleares que fusionaron átomos de hidrógeno y helio para formar elementos más pesados, como el carbono, el oxígeno y el hierro.
La evolución del universo:
- El universo temprano:
Después de la formación de las primeras estrellas y galaxias, el universo fue evolucionando, con la formación de estructuras cósmicas más grandes, como los cúmulos y supercúmulos de galaxias.
- El universo actual:
Hoy en día, el universo sigue expandiéndose y evolucionando, con la formación de nuevas estrellas y galaxias, así como la evolución de la vida en los planetas.
Preguntas sin resolver:
- La materia oscura y la energía oscura:
La mayor parte del universo está compuesta por materia oscura y energía oscura, que son misteriosas y no se entienden completamente.
- La naturaleza del Big Bang:
El origen y los detalles del Big Bang siguen siendo objeto de estudio y debate científico.
- El futuro del universo:
El destino final del universo es incierto y depende de la expansión acelerada, la gravedad y la energía oscura.
