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Resultados del telescopio espacial Planck

El pasado 21 de marzo se presentaron en rueda de prensa y en una serie de publicaciones los resultados del análisis de los primeros 15 meses y medio de datos de Planck. Se trata de una misión de la Agencia Espacial Europea, cuyo objetivo es medir la radiación de fondo cósmico de microondas con una resolución sin precedentes. Es decir, construir la mejor instantánea a día de hoy del Universo cuando tenía tan solo 380.000 años.

El satélite fue lanzado desde la Guayana Francesa el 14 de mayo de 2009 en un cohete Ariane 5, junto con el Observatorio Espacial Herschel, y puesto en órbita en un lugar de estabilidad gravitatoria del sistema Tierra-Sol conocido como segundo punto de Lagrange (L2). Consta de dos instrumentos, uno de baja y otro de alta frecuencia, que cubren un espectro de detección entre 25 y 900GHz con un periodo de vida útil limitado por el agotamiento del líquido criogénico.

Bienvenido Mr. Planck. Gráfico: J.M. Álvarez/Metagràfic

Las evidencias indican que el Universo era originalmente un lugar muy caliente, en el que la luz y la materia formaban parte del mismo fluido cósmico. Fotones y bariones permanecieron ligados por procesos de dispersión de Thomson hasta que la temperatura media descendió lo suficiente como para que protones y electrones formaran átomos de hidrógeno neutro. En este momento de la evolución cósmica, conocido como la era de la recombinación, la disminución de la densidad de electrones libres provocó que los fotones se liberasen o, dicho de otra forma, que el Universo se hiciera transparente.

Max Planck

Max Planck

Aunque su longitud de onda se ha desplazado hasta el rango de las microondas, este primer destello impregna hoy todo el Universo. El fluido cósmico del que se desprendió estaba en equilibrio termodinámico y por ello posee las características de una emisión de cuerpo negro —como la que estudiara Max Planck a principios del siglo pasado—, con una temperatura de 2,725K.

Esta radiación se presenta como una señal homogénea e isótropa en el cielo, hasta tal punto que, en un principio, sus descubridores Penzias y Wilson consideraron que se trataba de una interferencia. Sin embargo, cuando se mide con suficiente precisión, pueden observarse variaciones en la temperatura del orden de una parte entre cien mil, que se conocen como anisotropías. Se corresponden con variaciones de densidad en el fluido cósmico, que constituyen el germen de la actual distribución de estrellas, galaxias y cúmulos.

A grandes rasgos, los resultados de Planck coinciden con las predicciones del modelo cosmológico. No obstante, corroboran una serie de anomalías de gran escala que ya se intuyeron en los datos suministrados por el satélite WMAP de la NASA, pero que muchos autores habían tomado como contribuciones espurias o desviaciones compatibles con la teoría. En cualquier caso, Planck ratifica la existencia de una asimetría entre los hemisferios celestes y de una mancha fría, que no parecen por el momento poder explicarse con el modelo estándar.

El tratamiento estadístico de las anisotropías permite medir los parámetros de este modelo. Respecto al contenido del Universo, los valores obtenidos indican que la energía oscura parece acaparar una fracción menor de la esperada, un 68,3% (frente al anterior 72,8%); mientras la proporción de materia oscura asciende al 26,8% (antes un 22,7%) y la de materia bariónica sube ligeramente hasta un 4.9% (frente al 4,5%). También la edad del Universo se ve incrementada en 80 millones de años respecto al valor que se tomaba de referencia, quedándose la cifra en unos 13813±58 millones de años.

La cosmología ha devenido en una ciencia de precisión desde su amplio desarrollo de finales del siglo pasado. Con esta misión se ha obtenido la estimación más minuciosa hasta la fecha de los parámetros cosmológicos, los números que, según el modelo, caracterizan nuestro Universo.

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Foto de Portada: ESA – spaceinimages.esa.int


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