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¿Cuál es la mejor evidencia a favor del big bang?

La pregunta de la semana: ¿Cuál es la evidencia física más sólida a favor del big bang?

Mi respuesta: Esta pregunta me la hacen con frecuencia personas que carecen de educación formal en física y astronomía. Les digo que las evidencias físicas más sólidas a favor del modelo de creación del big bang son técnicas y necesitan una explicación cuidadosa para que los legos las entiendan y aprecien. He proporcionado esas explicaciones con una amplia documentación en mi libro The Creator and the Cosmos, 4th edition (próximamente en español).1 Sin embargo, encuentro que la mayoría de las personas que me hacen esta pregunta se conforman con que les dé una o dos demostraciones visuales de que debemos estar viviendo en un universo que se ha estado expandiendo continuamente desde un principio de big bang.

Un universo de big bang es aquel en el que el universo comienza casi infinitamente caliente y se enfría a partir de ese estado caliente inicial a medida que el universo continúa expandiéndose a lo largo de su historia. Los astrónomos disponen de las herramientas necesarias para medir la temperatura actual de la radiación que queda del evento de creación cósmica, así como las temperaturas pasadas en diferentes momentos de la historia. (El tiempo retrospectivo es el tiempo que tarda la luz en viajar desde una galaxia en la que se mide la temperatura de la radiación remanente del evento de creación cósmica hasta el telescopio del astrónomo). La figura 1 muestra la curva de enfriamiento esperada de un universo de big bang de 13.800 millones de años superpuesta a las mediciones reales que los astrónomos han realizado de las temperaturas presentes y pasadas de la radiación remanente del evento de creación cósmica. La más precisa de las mediciones pasadas es la que se encuentra en el centro de la curva de enfriamiento. Esta medición se ajusta a la curva predicha por el modelo de creación de big bang mejor que el grosor de la curva trazada.

Figura 1: Evidencia de enfriamiento del evento de creación del big bang
Crédito: Hugh Ross

Las imágenes del Telescopio Espacial Hubble de galaxias lejanas proporcionan una demostración visual diferente de que debemos estar viviendo en un universo que surgió de un evento de creación del big bang. La foto de la izquierda de la figura 2 muestra galaxias situadas a 12.000 millones de años luz de distancia, lo que significa que las estamos viendo tal y como eran hace 12.000 millones de años. La foto de la derecha de la figura 2 muestra galaxias situadas a 2.000 millones de años luz de distancia, lo que significa que las estamos viendo tal y como eran hace 2.000 millones de años. Ambas imágenes tienen la misma escala espacial. En la foto de la izquierda, las galaxias están tan apretadas entre sí que es habitual que se arranquen brazos espirales entre sí. En la foto de la derecha, gracias a la expansión del universo predicha por el big bang, las galaxias se han separado tanto unas de otras que el arranque de brazos espirales es un fenómeno relativamente raro.

Figura 2: Separaciones de galaxias a dos distancias diferentes
Image credits: NASA/ESA/ACS Science Team, N. Benitez and H. Ford (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics, Hebrew University, M. Clampin and G Hartig (STScI), G. Illinworth (UCD/Lick Observatory)

Los legos parecen especialmente impresionados por el hecho de que podamos observar el fenómeno del big bang del universo. Estas demostraciones visuales suelen motivarlos a examinar las evidencias físicas aún más sólidas.

Notas
  1. Hugh Ross, The Creator and the Cosmos, 4th ed. (Covina, CA: RTB Press, 2018).