El telescopio Planck obtiene el mapa más detallado hasta el momento del universo primitivo

• Planck ha recogido datos de una luz impresa en el cielo después del Big Bang
• El mapa nos acerca a conocer el origen del universo o de las galaxias
• Los nuevos datos permitirán esclarecer enigmas del universo inexplicados

Animación de la radiación analizada por Planck

¿Qué es Planck?

Planck es la primera misión europea que estudia la radiación dejada por el Big Bang tras los primeros instantes. Los datos recogidos por Planck pretenden hacer un mapa de la radiación de fondo producida por el Big Bang con una resolución y sensibilidad sin precedentes y poner a prueba las teorías sobre el nacimiento y la evolución del universo. Fuente: ESA

¿Cómo trabaja Planck?

El satélite europeo escanea el espacio en busca de casi imperceptibles variaciones de temperatura remanentes del Big Bang, que ayudan a desentrañar el origen del universo.

El telescopio de la Agencia Espacial Europea (ESA), Planck, que fue enviado al espacio en 2009 con el objetivo de estudiar la radiación fósil primigenia del Big Bang, acaba de obtener el mapa más detallado hasta el momento del Fondo Cósmico de Microondas (en inglés, CMB, Cosmic Microwave Background). Se trata de la radiación que llenó el universo inmediatamente después del Big Bang, y la imagen pone de manifiesto que existen rasgos que cuestionan las bases de la actual comprensión del universo.

La imagen, que se ha presentado en una rueda de prensa en la sede central de la ESA en París, está basada en los datos recopilados durante 15 meses y medio por Planck. Es la primera fotografía de la luz primitiva del cielo en su conjunto tomada en la misión, una luz impresa en el cielo cuando tenía 380.000 años, según ha informado la ESA.

Análisis de la formación del universo

En esos años , el joven universo estaba formado por una 'densa sopa' de protones, electrones y fotones que interactuaban a 2.700 grados centígrados. Cuando los protones y los electrones se unieron para formar átomos de hidrógeno, la luz se liberó. Así como el universo se ha ido expandiendo, esta luz se ha extendido hasta longitudes de onda de microondas, el equivalente a una temperatura de 2,7 grados sobre el cero absoluto.

El Fondo Cósmico de Microondas muestra pequeñas fluctuaciones de temperatura que se corresponden con regiones con ligeras diferencias de densidades en los primeros tiempos. Representan las semillas de toda la estructura posterior, es decir, de las estrellas y las galaxias actuales.

De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, las fluctuaciones decrecieron inmediatamente después del Big Bang y se extendieron cosmológicamente hacia grandes escalas durante un corto período de expansión acelerada conocido como 'inflación'.

Planck fue diseñado para mapear estas fluctuaciones a través del cielo al completo con una resolución y sensibilidad inéditas hasta el momento. Al analizar la naturaleza y distribución de las semillas de la imagen obtenida por Planck, se puede determinar la composición y evolución del universo desde su nacimiento hasta el día de hoy.

Precisión de Planck

Asimismo, el mapa confirma el modelo estándar de la cosmología con gran precisión y establece un nuevo punto de referencia en la declaración de contenidos del universo. También hará posible descubrir algunas "peculiares características" inexplicadas hasta ahora que podrían requerir de la nueva Física para ser entendidas.

"Desde la publicación de la primera imagen de Planck en 2010, hemos ido extrayendo y analizando todas las emisiones que reposan entre nosotros y la primera luz del universo, que han revelado el Fondo Cósmico de Microondas con el mayor detalle hasta ahora", ha señalado el experto de la Universidad de Cambridge, George Efstathiou.

Por su parte, el director General de la ESA, Jean-Jacques Dordain, ha destacado "la extraordinaria calidad de este retrato de la infancia del universo realizado por Planck" ya que permite "ir apartando capas hasta observar directamente sus cimientos, demostrando que nuestro mapa del cosmos dista mucho de estar completo".

Nueva composición cósmica

Gracias a los datos proporcionados por Planck los científicos han podido refinar más su conocimiento acerca de la composición del universo. Antes se pensaba que estaba formado en un 4,5% de materia normal, en un 22,7% de materia oscura y en un 72,8% de energía oscura -una fuerza misteriosa de la que se piensa que aceleró la expansión del universo-.

Según ha explicado George Efstathiou, los nuevos datos han permitido saber que en realidad la materia ordinara supone un 4,9%, la materia oscura un 26,8% y la energía oscura un 68,3%. "El universo está lleno de materia oscura que no interactúa igual que la materia normal y no sabemos exactamente qué es", ha señalado.

¿Cuándo nació el universo?

Los datos revelados por Planck establecen un nuevo valor por el que el universo se está expandiendo hoy en día, conocido como la constante Hubble: 67,15 kilómetros por segundo por megapársec, que es significativamente menor al valor estándar considerado hasta ahora en astronomía. Así, el universo tendría 13,82 mil millones de años de antigüedad.

Anomalías reveladas por Planck

Según señala la ESA, uno de los más sorprendentes descubrimientos hechos con el mapa es que las fluctuaciones de temperatura en grandes escalas angulares no coinciden con las vaticinadas en el modelo estándar, ya que sus señales no son tan fuertes como se esperaba en la estructura de una escala más pequeña revelada por Planck.

Otro descubrimiento es una asimetría en la media de temperaturas en los hemisferios opuestos del cielo, que también va en contra de las predicciones del modelo estándar de que el universo debería ser similar en cualquier dirección que miráramos.

Además, un punto frío se extiende sobre un parche del cielo que es más grande de lo que se creía. La asimetría y el punto frío ya se habían detectado con el predecesor de Planck, la misión de la NASA WMAP, pero se ignoraron al tener dudas sobre su origen cósmico.

Anomalías reveladas por Planck

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• Anomalías reveladas por Planck

Una posible manera de explicar estas anomalías es proponer que el universo no es el mismo en todas las direcciones en una escala mayor que la que podemos observar. Los rayos de luz del CMB podrían haber tomado una ruta más complicada a través del universo de lo que se había dilucidado previamente, resultando en algunos de los patrones inusuales observado hoy en día.

El profesor Efstathiou ha subrayado que el próximo reto será "construir un nuevo modelo que prediga las anomalías y la relación entre ellas". "La cosmología no ha acabado, esperemos que los datos revelados por Planck animen a producir más trabajo teórico y que sean explotados por la comunidad. Hay más datos por venir", ha sentenciado el experto.

Historia de Planck

Planck fue llamado inicialmente COBRAS/SAMBA (siglas deCosmic Background Radiation Anisotropy Satellite ySatellite for Measurement of Background Anisotropies), ya que la misión creció a partir de dos propuestas con objetivos similares. Tras la aprobación de la misión en 1996, fue renombrada en honor al científico alemán Max Planck (1858-1947) quien ganó el premio Nobel de Física en 1918.

El observatorio Planck de la ESA es una continuación de las misiones COBE (Cosmic Background Explorer) y WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), ambas de la NASA.

Planck fue lanzado el 14 de mayo de 2009 en un Ariane 5 desde el puerto espacial de la ESA en Kourou, en la Guayana francesa. Compartió viaje con la nave de Herschel, de la ESA. Las dos naves operan de manera independiente.

Planck opera desde una órbita Lissajous alrededor del segundo punto de Lagrange del sistema Sol-Tierra (L2), un punto virtual ubicado a 1,5 millones de km de la Tierra en dirección contraria al Sol.

El coste total de la misión es de unos 700 millones de euros, que incluyen la nave y su carga de material científico, el lanzamiento y las operaciones.