Dan el Nobel por probar la teoría del Big Bang

El 1° de mayo de 1992, George Smoot hizo un anuncio impactante en la Asociación Física Americana: había obtenido una “foto” increíblemente precisa de la infancia del universo. Era un mapa del cielo trazado por el satélite Explorador de la Radiación Cósmica de Fondo (COBE, según sus siglas en inglés), que mostraba regiones “calientes” y “frías”, fluctuaciones de temperatura de una cienmilésima de grado que respaldaban la teoría del Big Bang.

Ayer, a las 2.30 de la madrugada, una voz con fuerte acento sueco les anunció a Smoot y a su colega John Mather, artífices de los experimentos que viajaban a bordo del COBE, que habían sido galardonados con el Premio Nobel de Física 2006 “por su descubrimiento de la forma del cuerpo oscuro y la anisotropía de la radiación cósmica de fondo”.

El premio en Medicina, conocido anteayer, también fue para dos investigadores de los Estados Unidos: Andrew Fire y Craig Mello, por explicar cómo son controlados los genes en células vivas.

Según los astrofísicos, Smoot y Mather eran nombres cantados para el Nobel. "Todo el mundo sabía que de un momento a otro les iban a dar el premio", dice Alejandro Gangui, investigador del Instituto de Astronomía y Física del Espacio, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y prolífico autor de libros de divulgación científica. Es más: se dice que el físico británico Stephen Hawking calificó sus investigaciones como "el descubrimiento más importante del siglo, si no de todos los tiempos".

Desde que, en 1965, Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron accidentalmente la radiación cósmica de fondo, un ruido inexplicable de la atmósfera que se atribuyó a la radiación residual o "eco" del Big Bang, los cosmólogos ansiaban obtener una imagen más precisa que permitiera corroborar las predicciones hechas por la teoría sobre la infancia del universo.

"Se postulaba que en ese momento hubo pequeñas inhomogeneidades en la temperatura que se tradujeron en inhomogeneidades de la materia -explica Gangui-. Para los cosmólogos, son los primeros «grumos», las semillas que hacen falta para que la materia empiece a agregarse y comience a formar las estructuras que conocemos hoy."

Ciencia que ya es historia

El satélite COBE llevaba a bordo tres experimentos diseñados para "mirar" el cielo en todas las direcciones posibles. Buscaba fantasmales diferencias en la intensidad de la radiación cósmica de fondo, las comparaba con un patrón y veía distintas manchitas en rojo o azul que correspondían a zonas más frías o más calientes en el cielo de microondas que pudieran resultar una confirmación de la teoría que afirmaba que el universo nació de una terrorífica explosión de espacio y tiempo, hace 13.700 millones de años.

"Ellos sacaron una fotografía -explica Gangui-. Pero hubo que ir a diez microkelvin de precisión para lograr encontrar las diferencias, porque son fluctuaciones de una cienmilésima de grado."

Tratando de entender cómo se creó el universo, Smoot y Mather se centraron en las claves escondidas en el calor residual del Big Bang. Para hacerse una idea de la hazaña científica que protagonizaron, baste con mencionar que el COBE detectó la señal electromagnética y la tradujo a temperatura con una precisión comparable a la necesaria para medir el grosor de una hoja de papel a diez metros de distancia.

"Ambos astrofísicos estudiaron en detalle la forma que tiene el espectro de microondas -explica María Teresa Doba, física de la Universidad Nacional de La Plata-. [A los 300.000 años] la temperatura del universo era de 3000 grados. Pero luego se expandió y se enfrió, y también lo hizo ese fondo de radiación cósmica, que hoy corresponde a un cuerpo con una temperatura de sólo 2,7 grados sobre el cero absoluto."

La "foto" construida a partir de cientos de miles de mediciones del COBE corresponde a un momento "en que el universo era más pequeño que el más pequeño punto de una pantalla de computadora", dice Smoot. Sus investigaciones dieron lugar a un artículo publicado el 24 de abril de 1992 en The New York Times titulado "Científicos pudieron ver cómo empezó el tiempo".

Escribió John Noble Wilford: "En un trascendente descubrimiento que respalda la teoría del Big Bang acerca del nacimiento del universo, astrónomos que miraron hacia el comienzo del tiempo detectaron «arrugas» en el tejido del espacio. Su descubrimiento es la primera evidencia que revela cómo un cosmos inicialmente homogéneo evolucionó hacia el actual escenario de estrellas, galaxias y gigantescos cúmulos de galaxias".

La nueva imagen del universo que ofrecía este descubrimiento hizo repensar lo que se sabía sobre su origen. Estudios anteriores habían mostrado una radiación cósmica de fondo uniforme, consistente con la idea de que en el origen la materia estaba distribuida de forma homogénea. Con el hallazgo de que tenía "grumos", los científicos pudieron explicar las inhomogeneidades que se observan en la actualidad, miles de millones de años después.

"Ahora vemos los árboles -dice Gangui-. Los experimentos del COBE nos permiten ver las semillas primordiales que dieron lugar a las estructuras del universo. Esto confirma el modelo de la expansión; muestra que el universo no es hoy igual que ayer ni que como será mañana."

Entender el universo

John Mather, de 60 años, es un astrofísico del Centro Goddard de la NASA graduado en la Universidad de California en Berkeley. Smoot, de 61 -hijo de un hidrólogo del Servicio Geológico de los Estados Unidos y de una maestra de ciencia, graduado en el MIT-, trabaja en la Universidad de California en Berkeley.

Según el jurado del Nobel, el mérito de Mather fue coordinar todo el proceso y ser responsable del experimento que reveló la forma del cuerpo oscuro; Smoot tuvo la responsabilidad de medir la radiación cósmica de fondo. Ambos compartirán un premio de 1,37 millones de dólares.

El lanzamiento del COBE fue una tarea titánica que llevó 15 años. Claro que, como ambos afirman, estaban seguros de estar trabajando en algo "grande". De hecho, para dar a entender la importancia del descubrimiento, se cuenta que Smoot le dijo a un periodista sobre el mapa del COBE: "Si usted es religioso, éste es el rostro de Dios".

Einstein afirmaba que "lo más incomprensible del universo es que sea comprensible". Smoot, Mather y los cientos de físicos, ingenieros y otros especialistas que planearon y llevaron a la práctica este capítulo de la historia de la ciencia hicieron uno de los aportes cruciales que permiten tener la esperanza de entender.

Por Nora Bär

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