Radiación de fondo de microondas
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La radiación de fondo de microondas (en inglés Cosmic Microwave Background o CMB) es una forma de radiación electromagnética que llena el universo por completo. También se denomina radiación cósmica de microondas o radiación del fondo cósmico. Tiene características de radiación de cuerpo negro a una temperatura de 2,725 Kelvin y su frecuencia pertenece al rango de las microondas. Es la principal evidencia del modelo cosmológico del Big Bang.
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[editar] Características
La radiación de fondo de microondas es una radiación de cuerpo negro con una temperatura de 2,72 K que impregna todo el Universo. Tiene un pico de frecuencia a 160,4 GHz, que corresponde a una longitud de onda de 1,9 mm. Esta radiación es una predicción del modelo del Big Bang, ya que según este modelo, el universo primigenio era un plasma compuesto principalmente por electrones, fotones y bariones (protones y neutrones). Los electrones no se podían unir a los protones y otros núcleos atómicos para formar átomos porque la energía media de dicho plasma era muy alta, por lo que los electrones interactuaban constantemente con los fotones mediante el proceso conocido como dispersión Compton. A medida que el universo se fue expandiendo, también disminuía su temperatura, así que cuando esta alcanzó los 3000 K, los electrones se pudieron unir a los bariones formando átomos. Este proceso tuvo lugar unos 380 000 años tras el Big Bang. A partir de ese momento, los fotones pudieron viajar libremente sin colisionar con los electrones dispersos. Este fenómeno es conocido como Era de la Recombinación y la radiación de fondo de microondas es precisamente el resultado de ese periodo. Al irse expandiendo el universo, esta radiación también fue disminuyendo su temperatura, lo cual explica porque hoy en día es sólo de unos 2,7 K.
[editar] Historia
Esta radiación fue predicha por George Gamow, Ralph Alpher y Robert Hermann en los años 40 y fue descubierta de manera accidental en 1964 por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson quienes recibieron el Premio Nobel de Física de 1978 por este descubrimiento.
[editar] Estudio de las anisotropías
La radiación de fondo aparece a primera vista isótropa, es decir, homogénea. Este hecho era de difícil explicación según el modelo original del Big Bang y fue una de las causas que llevó a la formulación del modelo inflacionario del Big Bang. Una de las predicciones de este modelo es la existencia de pequeñas variaciones en la temperatura del fondo cósmico de microondas. Estas anisotropías o inhomogeneidades fueron detectadas finalmente en los años 90 por varios experimentos, especialmente, por el satélite de la NASA COBE (Cosmic Background Explorer) entre 1989 y 1996 que fue la primera experiencia capaz de detectar irregularidades y anisotropías en esta radiación. Las irregularidades se consideran variaciones de densidad del universo primitivo y su descubrimiento arroja indicios, la formación de las primeras estructuras de gran escala y la distribución de galaxias del universo actual. En el 2001 la agencia espacial americana NASA lanzó el WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), un nuevo satélite capaz de estudiar con gran detalle la radiación cósmica de fondo, que consiguió el mapa más detallado hasta la fecha de las anisotropías en la radiación de fondo de microondas. Está previsto que para 2007 la ESA lance el Planck Surveyor, un satélite de capacidades mucho mayores todavía que el WMAP. Los datos aportados por el WMAP en 2003 y 2006 revelan un universo en expansión formado por un 4% de materia bariónica, un 22% de materia oscura y un 74% de energía oscura.
