La radiación cosmológica

La radiación cosmológica de fondo proviene de cuando se formaron los primeros átomos estables, unos 300.000 años después del Big Bang. En ese momento, la radiación electromagnética (los fotones) deja de interaccionar con la materia al pasar ésta de existir en forma de partículas cargadas a agruparse en forma de átomos eléctricamente neutros; queda así libre, bañando todo el Universo y enfriándose con él. La radiación de fondo es una especie de disparo de fusil, con isotropía casi perfecta.

Una de las cosas más difíciles de entender es la formación de estructuras galácticas a partir de un estado inicial esencialmente homogéneo. Hubo unas fluctuaciones de densidad primordiales, que deben haber dejado una huella en la radiación de fondo, y esa huella debe manifestarse en violaciones muy ligeras, pero observables, de la isotropía fundamental. Los hallazgos realizados por el COBE (Cosmological Background Explorer), detectan la existencia de esas fluctuaciones, que se manifiestan en pequeñísimas diferencias de temperatura en la radiación según la dirección de observación, y cuyo valor está dentro del orden de magnitud de lo predicho por los modelos teóricos.

El Sol es un millón de veces más voluminoso que nuestro planeta. La materia oscura no se ve, porque no emite luz ni intercepta con suficiente eficacia la que proviene de los cuerpos luminosos, pero actúa mediante su interacción gravitatoria sobre objetos celestes que sí se ven. La situación preferida por los físicos con respecto a la cantidad de materia oscura es una densidad del Univeso llamada crítica, que representa el valor intermedio para el que la expansión acabará por frenarse progresivamente, sin que haya posterior contracción. En relación con la posible naturaleza de la materia oscura, puede estar compuesta por cuerpos celestes ordinarios, fríos, como los MACHOs (objetos del halo compactos y masivos). Pero esto no sería suficiente: puede haber alguna clase de partículas elementales, las WIMPs (partículas masivas que interaccionan débilmente).

El hecho de que la luz sienta la acción de la gravedad es una de las más espectaculares consecuencias de la Relatividad General. En 1919, Eddington, desde la isla del Príncipe, al oeste de Africa, observó un eclipse total de Sol. La finalidad de la expedición era comprobar si la luz proveniente de las estrellas situadas tras el Sol, sólo visibles en el momento del eclipse, se curvaba al pasar rozándolo. El efecto, que se resumía en una desviación de 2 segundos de arco, fue verificado, lo que supuso una confirmación espectacular de la teoría de Einstein.

Desde el punto de vista de la observación, existen dos tipos de agujeros negros: unos con masa igual o varias veces superior al Sol y otros millones de veces más grandes, monstruos gigantescos de dimensiones galácticas. Los primeros son consecuencia de la muerte de estrellas masivas y los segundos se encuentran en el corazón de algunas galaxias. Existen ciertos sistemas binarios de estrellas en los que una de las dos es invisible. A partir de las perturbaciones sobre el movimiento de la otra, puede determinarse su masa: debe ser un agujero negro. Las supernovas son fenómenos relativamente frecuentes; de hecho se observan algunas cada año, pero en galaxias muy alejadas. Otras no se observan por la gran cantidad de material galáctico que nos oculta su visión.

Los neutrinos son expulsados por las estrellas en las reacciones nucleares de sus centros. La fuente más intensa para nosotros es el Sol, que barren el sistema solar e inciden sobre la superficie de la Tierra, recibiendo nuestro cuerpo mil millones por segundo y por centímetro cuadrado. No interaccionan prácticamente con nada, lo que implica que de noche recibimos tantos como de día. En la supernova SN1987A, un frente de neutrinos nos atravesó seguido, a unas horas de diferencia, del frente de luz originado en el mismo fenómeno y moviéndose ambos a la misma velocidad.

Se han descubierto mundos alrededor del pulsar PSRB1257+12: éstos no pueden ser de la misma especie de los planetas del sistema solar ni de los que buscamos en otras estrellas en relación con la existencia de vida. La Tierra, formada hace 4.500 millones de años, tuvo dentro de los cien primeros millones una violenta colisión, cuyo resultado fue el nacimiento de la Luna, según la hipótesis más extendida. Los seres vivos más antiguos datan de hace 3.600 millones de años, luego puede ser que los materiales primordiales sobre los que surgió la vida, pudieron llegar a la Tierra ya con un cierto grado de complejidad, es decir, con parte del camino ya recorrido, del espacio exterior.

Los Alvarez, Luis (premio Nobel de Física) y su hijo Walter, midiendo la concentración de iridio en una serie de estratos geológicos, concluyeron que la desaparición de los dinosaurios tuvo una causa astronómica, el impacto de un gran cuerpo celeste sobre la Tierra y sus efectos posteriores sobre el clima y el medio ambiente. La evidencia directa, la cicatriz gigantesca dejada por el meteorito, se localizó en Yucatán, México, en 1992.

Lo natural y lo humano son conceptos antagónicos. El equilibrio de la naturaleza depende hoy de que actuemos según criterios estrictamente humanos, de racionalidad e inteligencia, por completo ajenos, cuando no contrarios, a los que han conformado hasta ahora ese mismo equilibrio natural:¡control de natalidad!. En los rayos cósmicos hay abundancia de antimateria, y en los aceleradores de partículas se produce continuamente. Nuestro mundo está hecho exclusivamente de materia, siendo creada la antimateria en cantidades infinitesimales, en episodios de muy alta energía, naturales o artificiales, para después aniquilarse rápidamente.

El neutrino es un pariente muy próximo al electrón; es, de hecho, un electrón sin carga eléctrica. Las partículas elementales son aquellas que no tienen estructura interna. Son los quarks, sensibles a la fuerza nuclear fuerte, y los leptones (neutrinos, electrones, partículas mu y partículas tau), no sensibles a ella. La Teoría Standard dice que dado un quark, éste debe tener un compañero, y por cada pareja de quarks, es obligatorio que exista una pareja del tipo electrón-neutrino. Existen tres generaciones de parejas de quarks con sus correspondientes parejas de leptones electrón-neutrino: up- down-electrón-elec.neutrino, charm-strange-muón-muón neutrino, top-bottom-tau-tau neutrino. Después de 17 años de haber sido predicho y bautizado el quark top, pudo fabricarse directamente en 1994 en el Tevatrón, el acelerador de Chicago.

¿Hay alguna generación más?. Hay tres y no más de tres, de las cuales sólo una está presente en el mundo de hoy, aunque es seguro que las tres jugaron

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