¿CUáL ES LA EVIDENCIA DEL BIG BANG?

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Casi todos los astrónomos están de acuerdo con la teoría del Big Bang, que todo el Universo se está separando, con galaxias distantes que se alejan de nosotros en todas las direcciones. Ejecute el reloj hacia atrás hasta hace 13.800 millones de años, y todo en el Cosmos comenzó como un único punto en el espacio. En un instante, todo se expandió hacia afuera desde esa ubicación, formando la energía, los átomos y eventualmente las estrellas y galaxias que vemos hoy. Pero llamar a este concepto meramente una teoría es juzgar mal la abrumadora cantidad de evidencia.

Hay líneas de evidencia separadas, cada una de las cuales apunta independientemente hacia esto como la historia de origen de nuestro Universo. El primero llegó con el sorprendente descubrimiento de que casi todas las galaxias se están alejando de nosotros.

En 1912, Vesto Slipher calculó la velocidad y la dirección de las "nebulosas espirales" midiendo el cambio en las longitudes de onda de la luz proveniente de ellas. Se dio cuenta de que la mayoría de ellos se estaban alejando de nosotros. Ahora sabemos que estos objetos son galaxias, pero hace un siglo los astrónomos pensaron que estas vastas colecciones de estrellas podrían estar dentro de la Vía Láctea.

En 1924, Edwin Hubble descubrió que estas galaxias están realmente fuera de la Vía Láctea. Observó un tipo especial de estrella variable que tiene una relación directa entre su producción de energía y el tiempo que tarda en pulsar el brillo. Al encontrar estas estrellas variables en otras galaxias, pudo calcular qué tan lejos estaban. Hubble descubrió que todas estas galaxias están fuera de nuestra Vía Láctea, a millones de años luz de distancia.

Entonces, si estas galaxias están lejos, muy lejos y se alejan rápidamente de nosotros, esto sugiere que todo el Universo debe haber estado ubicado en un solo punto hace miles de millones de años. La segunda línea de evidencia provino de la abundancia de elementos que vemos a nuestro alrededor.

En los primeros momentos después del Big Bang, no había nada más que hidrógeno comprimido en un pequeño volumen, con una alta presión y calor. Todo el Universo estaba actuando como el núcleo de una estrella, fusionando hidrógeno en helio y otros elementos.

Esto se conoce como Big Bang Nucleosynthesis. A medida que los astrónomos observan el Universo y miden las proporciones de hidrógeno, helio y otros elementos traza, coinciden exactamente con lo que esperarías encontrar si todo el Universo fuera una vez una gran estrella.

Línea de evidencia número 3: radiación cósmica de fondo de microondas. En la década de 1960, Arno Penzias y Robert Wilson estaban experimentando con un radiotelescopio de 6 metros y descubrieron una emisión de radio de fondo que provenía de todas las direcciones del cielo, de día o de noche. Por lo que podían ver, todo el cielo medía unos pocos grados por encima del cero absoluto.

Las teorías predijeron que después de un Big Bang, habría habido una tremenda liberación de radiación. Y ahora, miles de millones de años después, esta radiación se alejaría tan rápidamente de nosotros que la longitud de onda de esta radiación se habría desplazado de la luz visible a la radiación de fondo de microondas que vemos hoy.

La última línea de evidencia es la formación de galaxias y la estructura a gran escala del cosmos. Aproximadamente 10,000 años después del Big Bang, el Universo se enfrió hasta el punto de que la atracción gravitacional de la materia era la forma dominante de densidad de energía en el Universo. Esta masa pudo reunirse en las primeras estrellas, galaxias y, finalmente, en las estructuras a gran escala que vemos en la revista Space.

Estos son conocidos como los 4 pilares de la teoría del Big Bang. Cuatro líneas de evidencia independientes que construyen una de las teorías más influyentes y mejor respaldadas en toda la cosmología. Pero hay más líneas de evidencia. Hay fluctuaciones en la radiación cósmica de fondo de microondas, no vemos estrellas mayores de 13.8 mil millones de años, los descubrimientos de materia oscura y energía oscura, junto con la forma en que la luz se curva desde supernovas distantes.

Entonces, aunque es una teoría, deberíamos considerarla de la misma manera que consideramos la gravedad, la evolución y la relatividad general. Tenemos una muy buena idea de lo que está sucediendo, y hemos encontrado una buena manera de entenderlo y explicarlo. A medida que pase el tiempo, se nos ocurrirán más experimentos ingeniosos. Refinaremos nuestro entendimiento y la teoría que lo acompaña.

Lo más importante es que podemos tener confianza cuando hablamos de lo que sabemos sobre las primeras etapas de nuestro magnífico Universo y por qué entendemos que es verdad.