El Universo y la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
La Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) es una sonda de la NASA cuya misión es estudiar el cielo y medir las diferencias de temperatura que se observan en la radiación de fondo de microondas, un remanente del Big Bang. Fue lanzada por un cohete Delta II el 30 de junio de 2001 desde Cabo Cañaveral, Florida, Estados Unidos.
El objetivo de la misión WMAP es comprobar las teorías sobre el origen y evolución del universo. Es la sucesora del COBE y entra dentro del programa de exploradores de clase media de la NASA.
WMAP fue nombrada así en honor a David Todd Wilkinson, miembro del equipo científico de la misión y pionero en el estudio de la radiación de fondo. Los objetivos científicos de la misión dictan que la temperatura del fondo cósmico de microondas debe ser medida con una altísima resolución y sensibilidad. Debido a esto, la prioridad en el diseño fue la de evitar errores sistémicos en la toma de datos.
La sonda WMAP usa radiómetros diferenciales de microondas que miden las diferencias de temperatura entre dos puntos cualquiera del cielo. WMAP se encuentra en órbita en torno al punto Lagrangiano L2, situado a unos 1.5 millones de kilómetros de la tierra.
Este punto de observación (situado en la línea que une al sol con la tierra) proporciona a la sonda un ambiente excepcionalmente estable, ya que puede apuntar en cualquier dirección al espacio profundo, sin verse afectada por la presencia de la estrella madre. Además, desde el punto L2 observa el cielo entero cada seis meses. Para evitar las interferencias provenientes de nuestra propia galaxia, WMAP usa cinco bandas de frecuencia separadas, desde los 22 GHz a los 90 GHz.
El 11 de febrero de 2003, el grupo de relaciones públicas de la NASA convocó una rueda de prensa para desvelar la edad y composición del universo. En dicha rueda de prensa se desveló la imagen más intrincada del universo primigenio tomada hasta hoy, en espera de los resultados del Planck. Según la NASA, esta imagen "contiene tal nivel de detalle que se puede considerar uno de los resultados científicos más importantes de los últimos años". Hay que tener en cuenta que si bien esta imagen no es la de mayor resolución tomada sobre el fondo cósmico de microondas, es la mejor imagen que tenemos de la radiación de fondo de todo el cielo.
Los datos de tres años del WMAP fueron publicados al mediodía del 17 de marzo de 2006. Estos datos incluyen las medidas de la temperatura y de la polarización de los CMB, que proporcionan una confirmación más fuerte del modelo estándar Lambda-CDM.
DESCUBRIMIENTOS DEL WMAP
WMAP está obteniendo medidas de muchos parámetros cosmológicos con una precisión mucho mayor que la que teníamos hasta ahora. De acuerdo con los modelos actuales del universo, los datos del WMAP muestran que:
- La edad del universo es de 13.700 ± 200 millones de años.
- El universo está compuesto de un 4% de materia ordinaria, 23% de materia oscura y de un 73% de la misteriosa energía oscura.
- Los modelos cosmológicos inflacionarios se verifican con las observaciones, aunque hay una anomalía inexplicada a grandes escalas angulares.
- La Constante de Hubble es 71 ± 4 km/s/Mpc
- Los datos del WMAP confirman, con sólo un 0,5% de margen de error, que la forma del universo es plana.
- Los panoramas cosmológicos de la inflación cósmica están en un acuerdo mejor con los datos de tres años, aunque todavía hay una anomalía inexplicada en la medida angular más grande del momento cuadrupolo.
LA NASA Y LA WMAP
El equipo científico de la misión Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), de la NASA, ha determinado con un alto grado de exactitud y precisión, no sólo de la edad del universo, sino también la densidad de los átomos, la densidad del resto de materia no atómica y la época en que las primeras estrellas comenzaron a brillar.
Según ha indicado la NASA, las observaciones de WMAP son cerca de 68.000 veces más precisas en algunos aspectos que los estudios anteriores, lo que ha permitido un gran avance en el estudio del origen del cosmos.
El trabajo de WMAP en sus nueve años de misión ha sido mapear el resplandor del Universo caliente, en un momento en que tenía solo 375.000 años de edad, frente a los más de 13.700 millones de años que tiene ahora. Como resultado ha creado una imagen del 'Universo bebé' que se ha utilizado para precisar lo que pudo haber sucedido antes, y lo que ocurrió en los miles de millones de años desde los primeros tiempos.
De este modo, la sonda ha logrado aportar datos que apoyan la teoría cosmológica, basada en el' Big Bang', que postula que el Universo ha estado expandiéndose y enfriándose desde que sucediera la gran explosión. Las observaciones de WMAP también apoyan la teoría conocida como la 'inflación', que dice que el Universo sufrió un dramático período inicial de expansión, con un crecimiento de más de un billón de billones de veces en menos de un billón de una billonésima parte de segundo. Durante esta expansión se generaron pequeñas fluctuaciones que con el tiempo crecieron hasta formar galaxias.
La medición de WMAP también ha confirmado que las fluctuaciones siguen una curva de campana con las mismas propiedades a través del cielo, y hay un número igual de puntos calientes y fríos en el mapa. Además, el Cosmos debe de obedecer las reglas de la geometría euclidiana por las que la suma de los ángulos interiores de un triángulo suman 180 grados.
La sonda también ha proporcionado la oportunidad de facilitar la época en la que las primeras estrellas comenzaron a brillar, cuando el universo tenía unos 400 millones de años. Esta investigación seguirá adelante cuando se ponga en marcha el próximo telescopio espacial de la NASA, James Webb, que está específicamente diseñado para estudiar ese periodo.
