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1 de Octubre de 2016
Cosmología

El lugar más vacío del universo

Los intentos por explicar una extraña zona fría en el fondo cósmico de microondas han revelado algo aún más extraño: una extensión descomunal que apenas contiene materia.

MARIA CORTE MAIDAGAN

En síntesis

El fondo cósmico de microondas, la luz emitida poco después de la gran explosión, muestra una enigmática «mancha fría» en el hemisferio sur galáctico: una zona donde los fotones presentan una temperatura muy inferior a la media.

Descubierta en 2004, los cosmólogos aún ignoran a qué se debe. Una posible explicación sería la existencia de un «supervacío», una descomunal extensión de espacio sin apenas galaxias, situado en la misma dirección que la mancha fría.

Hace poco se ha descubierto uno. Aunque aún hacen falta más datos para determinar si constituye la causa de la mancha fría, su existencia podría poner a prueba la energía oscura y algunas teorías alternativas de la gravedad.

Si desea observar la luz más antigua del universo, sintonice un televisor antiguo entre dos canales cualesquiera. Las diminutas manchas que aparecen y se desvanecen en la pantalla se deben al implacable bombardeo de fotones que se emitieron poco después de la gran explosión, hace unos 13.800 millones de años. Estas partículas llegan de manera uniforme desde todas las direcciones del espacio, tienen asociada una temperatura promedio de 2,7 grados Kelvin (unos 270 grados Celsius bajo cero) y conforman el llamado fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés). Dada su gran antigüedad, el mapa bidimensional del CMB (una representación de la radiación procedente de todo el cielo) suele describirse como una «foto de recién nacido» del universo. Esa imagen nos brinda una ventana única para estudiar las condiciones primigenias que dieron lugar al cosmos actual.

Sin embargo, ese recién nacido no está exento de imperfecciones. Quienes nos dedicamos a analizarlas las denominamos «anomalías», ya que no pueden explicarse completamente a partir de las teorías cosmológicas estándar. La mayor de ellas, detectada en 2004 por el satélite WMAP, de la NASA, es la llamada «mancha fría»: una región del hemisferio sur galáctico unas veinte veces mayor que la luna llena y en la que los ancestrales fotones del CMB muestran una temperatura mucho menor que la media. La mancha fría no es muy diferente de un lunar en el rostro de nuestro bebé. Para algunos es una fea verruga que arruina la majestuosa simetría del CMB, mientras que para otros no hace sino acentuar las particularidades de nuestro universo y ensalzar aún más la fascinación que produce. Personalmente, me posiciono en este último grupo: siempre me ha cautivado esta anomalía y las razones que hayan podido causarla.

La mancha fría ha suscitado una animada discusión entre especialistas. Una posibilidad es que se trate de una fluctuación aleatoria sin ninguna causa concreta, aunque la probabilidad de que una anomalía así haya surgido por puro azar es baja: alrededor de 1 entre 200. Las alternativas varían entre lo prosaico y lo fantástico: desde fallos en los instrumentos de observación hasta la posibilidad de que se trate de un portal hacia otro universo o hacia dimensiones desconocidas.

En 2007, extrapolando a partir de varios fenómenos conocidos, otros expertos y el autor de estas líneas propusimos que la mancha fría podría deberse a la existencia de un «supervacío»: una vasta extensión de espacio relativamente yerma de materia y de galaxias. Dicha región constituiría el lugar más vacío del cosmos, un excepcional y gigantesco desierto en mitad de un entorno relativamente denso. La propuesta acarreaba profundas implicaciones. En caso de que semejante vacío existiera y hubiese causado la mancha fría del modo en que habíamos imaginado, el fenómeno podría aportar pruebas de la energía oscura, el hipotético agente responsable de la expansión acelerada del universo [véase «El rompecabezas de la energía oscura», por A. Riess y M. Livio; Investigación y Ciencia, mayo de 2016]. Hace poco, nuestro equipo de la Universidad de Hawái confirmó la existencia de ese inmenso vacío, y estamos obteniendo tentadores indicios de que podría llegar a dar cuenta de la mancha fría.

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