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3K- La Temperatura del UniversoEl
Sol y las estrellas emiten radiación térmica cubriendo todas las
longitudes de onda; otros objetos en el cielo, como las grandes nubes de
gas en la Vía Láctea también emiten radiación térmica pero son muy fríos.
Estos objetos son detectados más fácilmente por telescopios de
infrarrojos o radios telescopios - telescopios cuyos detectores son
sensitivos a largas longitudes de onda. En
1965, Arno Penzias y Robert Wilson dirigieron una cuidadosa calibración
de sus radios telescopios en el Laboratorio Bell en Whippany, New Jersey.
Encontraron que sus receptores presentaron un patrón de "ruido"
como si este estuviera dentro de un recipiente a 3 K, o seam, como si
estuviera en equilibrio con un cuerpo negro a 3 K. Este ruido parecia
provenir de todas direcciones. Anteriores predicciones teóricas hechas
por George Gamov y otros astrofísicos predecian la existencia de un
"fondo" cósmico a 3 K. El descubrimiento de Penziansy Wilson
fue la confirmación observada de la radiación isotró del Universo, que
se cree es que una reliquia del "Bing Bang". La enorme cantidad
de energía térmica emitida por el Universo durante su creación comenzó
a enfriarse cuando el Universo se expandía. Doce mil millones de años
después, estamos en un Universo que irradia como un cuerpo negro a 3 K.
En 1978 Penzias y Wilson fueron premiados con el Nobel de Física por su
descubrimiento. Un
cuerpo negro a 3 K emite la mayor parte de su energía en el rango de
longitud de onda de las microondas. Las moléculas en la atmósfera de la
Tierra absorben esta radiación de tal forma que los astrónomos no pueden
hacer observaciones en esta longitud de onda. En 1989 el satélite Cosmic
Background Explorer (COBE ), desarrollado por el Centro Goddard de Vuelos
Espaciales de la NASA, fue lanzado para medir la radiación infrarrojas
difusos y las microondas originadas en los comienzos del universo. Uno de
los instrumentos, el Espectrofotómetro Absoluto de Infrarrojos (FIRAS)
comparó el espectro de microondas cósmicas con un cuerpo negro preciso.
El espectro de microondas cósmicas fue medido con un precisión de 0.03%
y se ajustó a un cuerpo negro de temperatura 2.726 K. Aunque hay
billones de estrellas en el universo, las mediciones tan precisas
realizadas por COBE muestran que un 99.97% de la energía radiante del
Universo fue liberada durante el primer año después del Bing Bang y
ahora reside en este campo de radiacion termal a 3 K. |