¡Dar una buena acogida! La última vez, discutimos los primeros momentos controvertidos y agitados después del nacimiento de nuestro cosmos. Al mirar a nuestro alrededor hoy, sabemos que en el lapso de solo unos pocos miles de millones de años, el universo se transformó de esa ampolla amalgama de diminutas partículas elementales en una vasta y organizada extensión repleta de estructura a gran escala. ¿Cómo sucede algo así?
Recapitulemos. Cuando lo dejamos, el universo era una sopa caótica de materia simple y radiación. Un fotón no podría viajar muy lejos sin chocar y ser absorbido por una partícula cargada, excitándolo y luego emitido, solo para volver a pasar por el ciclo. Después de aproximadamente tres minutos, la temperatura ambiente se había enfriado hasta tal punto que estas partículas cargadas (protones y electrones) podrían comenzar a unirse y formar núcleos estables.
Pero, a pesar de la caída de temperatura, todavía hacía suficiente calor para que estos núcleos comenzaran a combinarse en elementos más pesados. Durante los siguientes minutos, el universo cocinó varios isótopos de núcleos de hidrógeno, helio y litio en un proceso comúnmente conocido como nucleosíntesis del big bang. A medida que pasó el tiempo y el universo se expandió aún más, estos núcleos capturaron lentamente los electrones circundantes hasta que los átomos neutros dominaron el paisaje. Finalmente, después de unos 300,000 años, los fotones podrían viajar libremente a través del universo sin que las partículas cargadas se interpusieran en su camino. La radiación cósmica de fondo de microondas que los astrónomos observan hoy es en realidad la luz reliquia desde ese mismo momento, que se extiende con el tiempo debido a la expansión del universo.
Si observa una imagen del CMB (arriba), verá un patrón de parches de diferentes colores que representan anisotropías en la temperatura de fondo del cosmos. Estas diferencias de temperatura originalmente se originaron en pequeñas fluctuaciones cuánticas que explotaron dramáticamente en el universo primitivo. Durante los próximos cientos de millones de años, las regiones ligeramente densas en el tejido del espacio-tiempo atrajeron cada vez más materia (tanto bariónica, del tipo de que estamos hechos usted y yo) como oscura) bajo la influencia de la gravedad. Algunas regiones pequeñas eventualmente se volvieron tan cálidas y densas que pudieron comenzar la fusión nuclear en sus núcleos; así, en una delicada danza entre la gravedad externa y la presión interna, nacieron las primeras estrellas. Luego, la gravedad continuó su atracción, arrastrando grupos de estrellas a las galaxias y más tarde, grupos de galaxias a los cúmulos de galaxias. Algunas estrellas masivas colapsaron en agujeros negros. Otros se volvieron tan pesados e hinchados que explotaron, arrojando trozos de escombros ricos en metales en todas las direcciones. Hace unos 4.700 millones de años, parte de este material entró en órbita alrededor de una estrella de secuencia principal sin pretensiones, creando planetas de todos los tamaños, formas y composiciones: ¡nuestro Sistema Solar!
Miles de millones de años de geología y evolución después, aquí estamos. Y ahí está el resto del universo. Es una historia bastante impactante. ¿Pero qué sigue? ¿Y cómo sabemos que toda esta teoría está cerca de ser correcta? ¡Asegúrate de volver la próxima vez para averiguarlo!
