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En el principio no había nada. Luego, hace unos 13.700 millones de años, se formó el universo. Todavía no sabemos las condiciones exactas bajo las cuales sucedió esto, y si hubo un momento anterior . Pero utilizando observaciones de telescopio y modelos de física de partículas, los investigadores han podido armar una línea de tiempo aproximada de los principales eventos en la vida del cosmos. Aquí echamos un vistazo a algunos de los momentos históricos más importantes de nuestro universo, desde su infancia hasta su eventual muerte.

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Todo comienza en el Big Bang, que «es un momento en el tiempo, no un punto en el espacio», dijo Sean Carroll, físico teórico del Instituto de Tecnología de California, a Live Science . Específicamente, es el momento en que el tiempo comenzó, el instante a partir del cual se contaron todos los instantes posteriores. A pesar de su conocido apodo, el Big Bang no fue realmente una explosiónsino más bien un período en el que el universo era extremadamente cálido y denso y el espacio comenzó a expandirse hacia afuera en todas las direcciones a la vez. Aunque el modelo del Big Bang afirma que el universo era un punto infinitamente pequeño de densidad infinita, esa es solo una forma de decir que no sabemos lo que estaba sucediendo en ese momento. Los infinitos matemáticos no tienen sentido en las ecuaciones físicas, por lo que el Big Bang es realmente el punto en el que se rompe nuestra comprensión actual del universo.

(Crédito de la imagen: ESA / Colaboración de Planck)

El siguiente truco del universo fue crecer realmente grande muy rápido. Dentro de los primeros 0.0000000000000000000000000000001 (que es un punto decimal con 30 ceros antes de los 1) segundos después del Big Bang, el cosmos podría haberse expandido exponencialmente en tamaño, separando áreas del universo que previamente habían estado en contacto cercano. Esta era, conocida como inflación, sigue siendo hipotética, pero a los cosmólogos les gusta la idea porque explica por qué las regiones distantes del espacio parecen tan similares entre sí, a pesar de estar separadas por grandes distancias. En 2014, un equipo pensó que habían encontrado una señal de esta expansión en la luz desde el universo primitivo. Pero los resultados más tarde resultaron ser mucho más mundanos: polvo interestelar interferente .

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Unos pocos milisegundos después del comienzo de los tiempos, el universo primitivo estaba realmente caliente: estamos hablando entre 7 billones y 10 billones de grados Fahrenheit (4 billones y 6 billones de grados Celsius) de calor. A tales temperaturas, las partículas elementales llamadas quarks, que normalmente están unidas fuertemente dentro de los protones y los neutrones, deambulan libremente. Los gluones, que llevan una fuerza fundamental conocida como la fuerza fuerte, se mezclaron con estos quarks en un fluido primordial espeso que impregnaba el cosmos. Los investigadores han logrado crear condiciones similares en los aceleradores de partículas en la Tierra. Pero el estado difícil de lograr solo duró unas pocas fracciones de segundo, tanto en los destructores de átomos terrestres como en el universo primitivo.

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Hubo mucha acción en la siguiente etapa del tiempo, que comenzó alrededor de unas milésimas de segundo después del Big Bang. A medida que el cosmos se expandió, se enfrió, y pronto las condiciones fueron lo suficientemente suaves como para que los quarks se unieran en protones y neutrones. Un segundo después del Big Bang, la densidad del universo se redujo lo suficiente como para que los neutrinos, la partícula fundamental más ligera y de menor interacción, puedan volar hacia adelante sin golpear nada, creando lo que se conoce como el fondo de neutrinos cósmicos , que los científicos aún no han detectado.

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Durante mucho tiempo, nada en el universo emitió luz. Este período, que duró alrededor de 100 millones de años , se conoce como la Edad Media Cósmica. Esta época sigue siendo extremadamente difícil de estudiar porque el conocimiento de los astrónomos del universo proviene casi por completo de la luz de las estrellas. Sin estrellas, es difícil saber qué sucedió.

Las primeras estrellas

(Crédito de la imagen: Observatorio Gemini / AURA / NSF / Mattia Libralato, Space Telescope Science Institute)Por alrededor 180 millones de años después del Big Bang , el hidrógeno y el helio comenzaron a colapsar en grandes esferas, generando temperaturas infernales en sus núcleos que se iluminaron en las primeras estrellas. El universo entró en un período conocido como Amanecer Cósmico, o reionización, porque los fotones calientes radiados por las primeras estrellas y galaxias rompieron átomos de hidrógeno neutros en el espacio interestelar en protones y electrones, un proceso conocido como ionización. Es difícil decir cuánto tiempo duró la reionización. Debido a que ocurrió tan temprano, sus señales se ven oscurecidas por el gas y el polvo posteriores, por lo que los mejores científicos pueden decir que terminó alrededor de 500 millones de años después del Big Bang.

Estructura a gran escala

Aquí es donde el universo se reduce a los negocios, o al menos el negocio familiar que conocemos hoy. Pequeñas galaxias tempranas comenzaron a fusionarse en galaxias más grandes y, alrededor de mil millones de años después del Big Bang, se formaron agujeros negros supermasivos en sus centros. Los cuásares brillantes, que producen faros de luz intensos que se pueden ver desde 12 mil millones de años luz de distancia, se encienden .

(Crédito de la imagen: consorcios ESA / HFI y LFI)

El universo continuó evolucionando durante los próximos miles de millones de años. Las manchas de mayor densidad del universo primordial atraían gravitacionalmente la materia hacia sí mismas. Estos se convirtieron lentamente en cúmulos galácticos y largas hebras de gas y polvo, produciendo una hermosa red cósmica filamentosa que se puede ver hoy.

(Crédito de la imagen: NASA / JPL)

Hace unos 4.500 millones de años, en una galaxia en particular, una nube de gas colapsó en una estrella amarilla con un sistema de anillos a su alrededor. Estos anillos se unieron en ocho planetas, además de varios cometas, asteroides, planetas enanos y lunas, formando un sistema estelar familiar. El planeta tercero de la estrella central logró retener una tonelada de agua después de este proceso, o los cometas luego entregaron un diluvio de hielo y agua.