Wonders of the Universe - Messengers (IV)

Wonders of the Universe
Presentado por Prof. Brian Cox
BBC
[2011]

Fotogramas: BBC

Este es el templo de Karnak en Egipto. Construido por los antiguos faraones, este vasto complejo se erigió en honor a Amón Ra, Dios de todos los dioses, el Dios del Sol. (...) Este templo está construido para alinearse con un acontecimiento astrológico que pasa una vez al año... la salida del Sol en el solsticio de invierno.

Desde los inimaginables límites del espacio, la luz nos ha permitido viajar a las galaxias más distantes, para ver el nacimiento y la muerte de las estrellas. No importa lo lejos que sigamos la luz, no importa cuantos miles de millones de años atravesemos, la propia naturaleza de la luz nos permite hacer un viaje mucho más enriquecedor, porque mirar hacia arriba, y mirar a lo lejos, es mirar atrás en el tiempo.

Esto es un Hawker Hunter. Se construyó en la década de 1950, cuando romper la barrera del sonido estaba al límite de nuestras habilidades técnicas. (...) Para evadirse de nuestras ondas de sonido, tenemos que empujar a este avión a su límite absoluto. En sólo segundos, el avión atraviesa la barrera del sonido. Esto puede ser oído desde tierra como un estallido sónico. (...) Así que esta magnífica pieza de ingeniería es lo suficientemente rápida, si la empujas un poco, para superar a su propio sonido, así que la barrera del sonido es superable. Puedes abrirte paso a través de ella. Pero la velocidad de la luz, la barrera de la luz, esa es una historia muy diferente.

[hace unos 350 años] uno de los hombres encargados de hacer tablas precisas de exactamente cuando Io debe ser visto salir de detrás de Júpiter fue el astrónomo danés Ole Romer, pero se dio cuenta de algo sorprendente. Vio que, en función de la época del año, Io aparecía después de lo esperado, o antes de lo esperado.(...) Bien, la genialidad de Romer fue darse cuenta que no tenía nada que ver en absoluto con la órbita de Io alrededor de Júpiter. Estaba relacionado con la órbita de la Tierra alrededor del sol. Mirad, lo que notó Romer fue que cuando la Tierra estaba en una posición en su órbita cerca de Júpiter, entonces, Io surgía antes de lo que se esperaba. Entonces, según pasaba el año y la Tierra se movía alrededor del Sol y se alejaba de Júpiter, Romer se dio cuenta de que entonces Io aparecía más tarde de lo que se esperaba. (...) Así que Romer descubrió que la luz no viajaba instantáneamente.

Mira, esa vaporosa mancha de luz (...) es la galaxia de Andrómeda, que tiene casi el mismo tamaño que la nuestra, una isla de cientos de miles de millones de estrellas, 25 trillones de kilómetros en esa dirección. La luz que acabo de captar con mi cámara inició su viaje hace 2,5 millones de años. En aquel momento, en la Tierra, no había seres humanos. Los Homo habilis, nuestros lejanos ancestros, erraban por las planicies de África, y mientras esos rayos de luz viajaban atravesando la vastedad del espacio, nuestra especie evolucionó, y miles y miles y miles de generaciones de humanos vivieron y murieron, y entonces, 2,5 millones de años después de que empezase su viaje, esos mensajeros de las profundidades del espacio y desde mucho antes en nuestro pasado, llegaron aquí a la Tierra, y acabo de capturarlos y he tomado esa foto.

En 2004, observamos más atrás en el tiempo que nunca antes, y capturamos la luz de las galaxias más distantes del Universo. Esta fotografía recibe el nombre del Campo Ultra Profundo del Hubble. Es una fotografía tomada por el telescopio espacial Hubble durante un periodo de once días y enfocó su cámara en la más minúscula porción del cielo justo por debajo de la constelación de Orión. (...) Casi cada punto de luz en esta foto no es una estrella, sino una galaxia de más cien mil millones de estrellas. Las galaxias más distantes en esa imagen están a más de 13 mil millones de años luz de distancia. Eso significa que la tenue luz de esas galaxias empezó su viaje hacia la Tierra hace trece mil millones de años. Eso es más de tres veces la edad de la Tierra.

Esos magníficos arcoíris son un rasgo permanente en los cielos sobre las cataratas Victoria. (...) Son una representación de que la luz está hecha de... bueno, todos los colores del arcoíris. Los rayos de luz del Sol se curvan cuando entran en las gotas de agua, entonces los rayos de luz se reflejan en el otro lado de las gotas, y se vuelven a curvar por segunda vez, cuando salen de ellas. Estas curvas y reflejos separan la luz y se revelan los colores ocultos de la luz blanca del Sol.

Cuando la luz es emitida por una estrella o galaxia distante, su longitud de onda no tiene que mantenerse fija, puede ser aplastada o estirada, y cuando se estira la luz, su longitud de onda se incrementa y se mueve hacia el extremo rojo del espectro. Por lo tanto la interpretación del hecho de que las más distantes galaxias parecen rojas es porque el espacio entre ellas y nosotros se ha estirado durante el tiempo que la luz tarda en viajar esa vasta distancia. Eso significa que nuestro Universo entero se está expandiendo.

Bueno, esta es probablemente la imagen que tienen muchas personas sobre el Big Bang, ya sabéis, esta vasta explosión que arrojó la materia por el vacío, pero eso es completamente erróneo. Como entendemos en este momento, todo el espacio fue creado en aquel momento. Así que el Big Bang no sólo ocurrió en algún lugar ahí afuera en el Universo, ocurrió en todas partes al mismo tiempo. Ocurrió aquí. Así que este espacio de aquí estaba en el Big Bang. Así que cuando miramos a las galaxias distantes y vemos que se alejan flotando de nosotros, eso no se debe a que fuesen lanzadas fuera en una explosión masiva al inicio del tiempo. Es porque el espacio mismo se está expandiendo, y se ha estado expandiendo desde el Big Bang.

Esta arena ha estado bajo el pleno resplandor del Sol todo el día y puedo sentir el calor que irradia de ella. Bueno, el calor no es más que una forma de luz, aunque no lo llamemos normalmente luz. Es en realidad luz infrarroja, y la única diferencia entre la luz infrarroja y la visible es la longitud de onda. La luz infrarroja tiene una longitud de onda más larga que la luz visible. La luz infrarroja no es el fin de la historia. Hay incluso longitudes de onda de luz más largas. Durante la mayor parte de la historia humana hemos estado ciegos a estas desconocidas formas de luz.

cuando sintonizamos una radio, estamos sintonizando una forma de luz, las ondas de radio. (...) Y cuando de-sintonizas la radio un poco sólo puedes oír estática, pero alrededor del 1 por ciento de esa estática es música para el oído de un físico, porque ésta es luz estirada del Big Bang.

Así que ese sonido es el sonido de la primera luz liberada al inicio del Universo.

La razón por la que no vemos ésta luz antigua es porque, según se expande el Universo, las ondas de luz son estiradas y transformadas en ondas de radio y microondas.

Esta primera luz recibe el nombre de Fondo Cósmico de Microondas, o CMB. El CMB llena cada parte del Universo. Cada segundo, la luz del comienzo del tiempo está lloviendo sobre la superficie de la Tierra en un torrente incesante.

(...) En 2001, un satélite llamado WMAP tomó una fotografía de nuestro cielo entero para capturar esta antigua luz. La imagen revela que el modelo de todo el Universo fue creado momentos después del Big Bang. (...) Cuando el CMB se detectó por primera vez, parecía que el Universo era exactamente igual en todas las direcciones. Pero el WMAP nos mostró que el Universo temprano estaba lejos de ser uniforme. Algunas áreas eran más densas que otras, y esas ondulaciones son las que germinaron toda la estructura del Cosmos.

Este es el Parque Nacional Yoho en las Montañas Rocosas de Canadá (...) Estos fósiles tienen más de 500 millones de años. No hay prácticamente ningún registro de la vida compleja sobre la Tierra antes de ese tiempo. Es como si, en un instante en este tiempo que llamamos la Era Cámbrica, una compleja vida multicelular surgió de repente casi intacta en el planeta. (...) Estas criaturas estuvieron entre las primeras en aprovechar la luz que inundaba el Universo.

Esta pequeña cosa (...) se llama Pikaia y es una pequeña criatura con aspecto de gusano pero se cree que es algo fundamental, y que pertenece a la rama de la vida en la que estamos, así que podría ser nuestro más temprano antecesor conocido.

Lo que también es fascinante es que también se cree que ésto pudo haber sido capaz de detectar la luz, pudo haber tenido células primitivas sensibles a la luz, y que le permitían en un sentido muy amplio, ver. Pero si eso fuese verdad, entonces este pequeño podría ser nuestro ancestro directo y esas pequeñas células podrían ser las cosas que evolucionaron, durante cientos de millones de años, hasta convertirse en nuestros ojos. Sin la Pikaia podríamos no haber evolucionado ni desarrollado nunca la habilidad de ver cómo se desvela esta historia.

Entender el Universo es como una historia de detectives y las pruebas han sido transportadas por las vastas extensiones del espacio por la luz. Hemos sido capaces de capturar la luz del inicio de los tiempos y hemos atisbado en ella las semillas de nuestro propio origen.