Cosmología – Entre cientIFIC@s

El universo temprano (III): el número efectivo de neutrinos

Cerramos la serie con un parámetro de gran importancia para la cosmología moderna, el número efectivo de neutrinos. Este parámetro mide la contribución a la radiación que hubo en el universo temprano que no procede de los fotones.

El número efectivo de neutrinos (representado matemáticamente como N_eff) se trata de un parámetro cosmológico, lo cual quiere decir que su valor nos indica cierta propiedad del Universo. En concreto, el número efectivo de neutrinos mide la contribución a la radiación que hubo en el universo temprano que no procede de los fotones, las partículas de la luz. En esta entrada veremos cómo se relaciona este parámetro con los conceptos que explicamos en las dos entradas anteriores sobre el universo temprano: el desacoplamiento de los neutrinos y la aniquilación de pares electrón-positrón.

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El universo temprano (II): la aniquilación de pares electrón-positrón

Seguimos contando la historia de los primeros instantes del universo, en esta ocasión recordando otro de los grandes acontecimientos que tuvieron lugar en sus primeros momentos: la aniquilación de pares electrón-positrón.

Como vimos en la entrada anterior, el desacoplamiento de los neutrinos coincide con otro fenómeno muy importante durante los primeros compases del Universo: la aniquilación de pares electrón-positrón. En esta entrada vamos a explicar en qué consiste dicho proceso, que posteriormente conectaremos (en una tercera entrada) con el valor de un parámetro cosmológico conocido como número efectivo de neutrinos.

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El universo temprano (I): el desacoplamiento de los neutrinos

Los instantes iniciales tras el Big Bang estuvieron llenos de eventos decisivos para la evolución posterior del Universo. Entre ellos, el desacoplamiento de los neutrinos.

El verdadero principio del Universo es algo que se escapa a nuestro conocimiento. De hecho, poniéndonos filosóficos, podríamos decir que ni siquiera sabemos con certeza si verdaderamente hubo un inicio. Lo que sí podemos asegurar, abusando un poco del lenguaje, es que el universo conocido nace a partir de un estado sumamente denso, sumamente concentrado, que, tras una primera fase de expansión que se supone ultra acelerada, retoma un ritmo de dilatación más calmado pero continuo, hasta llegar finalmente al estado que presenta en la actualidad.

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Fotografiando el Big Bang (II)

¿Podemos realizar una foto del Big Bang? En este artículo respondemos a esta fascinante pregunta.

En una entrada anterior hablamos del Big Bang y de cómo el Modelo Cosmológica Estándar (MCE) describe la evolución del universo cuando la densidad de energía del mismo es menor que la densidad de Planck, lo que nos permite obviar los efectos de la gravedad cuántica. Ahora bien, ¿cuál es la descripción actual de esos momentos primitivos del universo en que éste tenía una densidad de energía sub-Planckiana, pero igualmente mucho más alta que la alcanzada en los aceleradores de partículas?

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Fotografiando el Big Bang (I)

Es habitual usar el término “Big Bang” para referirse al principio del Universo. Pero, ¿qué es exactamente el Big Bang?

Supongamos que después de habernos tomado un buen café mañanero, nos planteamos lo siguiente: ¿podríamos hacer una foto al Big Bang? Si nos planteásemos esto de verdad, inmediatamente nos asaltarían otras dudas del tipo ¿es esto siquiera posible? Y en caso afirmativo, ¿cómo lo haríamos?, ¿de qué tipo de fotografía se trataría? Para contestar éstas y tantas otras preguntas que nos surgirían en caso de plantearnos semejante reto, deberíamos empezar por aclarar qué significa realmente la noción de “Big Bang”. Resulta que aclarar esto nos lleva a meternos directamente en un berenjenal, no tanto porque sea sutil (desde un punto de vista físico/matemático) definirlo, sino porque ni siquiera hay un consenso claro entre los investigadores que nos dedicamos a estudiar estas cuestiones, sobre qué queremos decir exactamente con el término Big Bang en la evolución del Universo. Déjenme pues aclararles esto primero.

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Jim Peebles: inspirando a cosmólogos desde hace más de cincuenta años

El comité Nobel ha decidido premiar en 2019 al cosmólogo canadiense Jim Peebles por sus grandes contribuciones teóricas al conocimiento del cosmos.

Como cada año, el premio Nobel de Física fue anunciado este mes de octubre. Los ganadores en 2019 fueron tres: Philip James Edwin Peebles, Michel Mayor y Didier Queloz. El segundo y tercer laureado, suizos ambos, han recibido el preciado Nobel por una razón muy concreta: la primera observación de un planeta que orbita alrededor de una estrella parecida al Sol. El planeta está lejos de nosotros, a una distancia que la luz tarda más de 50 años en recorrer (¡y la luz viaja muy rápido!), aunque en términos galácticos es un sistema “cercano”. En el caso de Philip James Edwin Peebles, canadiense que ha vivido y trabajado casi toda su vida en Princeton (Nueva Jersey, Estados Unidos) donde es Profesor Emérito en la cátedra Albert Einstein, el comité del Nobel ha ofrecido una razón que, en principio, parece menos precisa, aunque no por ello menos relevante.

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