Antena de Cuerno Holmdel
La Antena de Cuerno Grande y el Descubrimiento de la Radiación de Fondo Cósmico de Microondas
Como parte de la iniciativa de sitios históricos de APS, el 9 de diciembre de 2008, el Vicepresidente de APS Curtis Callan presentó una placa a los Laboratorios Bell para conmemorar el descubrimiento de la Radiación de Fondo Cósmico de Microondas (CMB) que proporcionó evidencia del Big Bang. Los radioastrónomos de Bell Labs Arno Penzias y Robert Wilson estaban usando una gran antena de bocina en 1964 y 1965 para mapear señales de la Vía Láctea, cuando descubrieron casualmente el CMB. Como está escrito en la cita, » Este descubrimiento inesperado, que ofrece una fuerte evidencia de que el universo comenzó con el Big Bang, marcó el comienzo de la cosmología experimental. Penzias y Wilson compartieron el Premio Nobel de Física en 1978 en honor a sus hallazgos.
El CMB es un «ruido» sobrante de la creación del Universo. La radiación de microondas está a solo 3 grados por encima del Cero Absoluto o -270 grados C, 1 y es perceptible uniformemente desde todas las direcciones. Su presencia demuestra que nuestro universo comenzó en una explosión extremadamente caliente y violenta, llamada Big Bang, hace 13,7 mil millones de años.
En 1960, Bell Labs construyó una antena en forma de bocina de 20 pies en Holmdel, Nueva Jersey, para ser utilizada con un sistema satelital temprano llamado Echo. La intención era recopilar y amplificar señales de radio para enviarlas a través de largas distancias, pero en pocos años, se lanzó otro satélite y el Eco quedó obsoleto.2
Con la antena ya no vinculada a aplicaciones comerciales, ahora estaba libre para la investigación. Penzias y Wilson aprovecharon la oportunidad de usarlo para analizar señales de radio de los espacios entre galaxias.3 Pero cuando comenzaron a emplearlo, se encontraron con un «ruido» persistente de microondas que venía de todas las direcciones. Si tuvieran que realizar experimentos con la antena, tendrían que encontrar una manera de eliminar la estática.
Penzias y Wilson probaron todo lo que se les ocurrió para descartar la fuente de la raqueta de radiación. Sabían que no era radiación de la Vía Láctea o fuentes de radio extraterrestres. Apuntaron la antena hacia la ciudad de Nueva York para descartar la «interferencia urbana», e hicieron análisis para descartar posibles pruebas militares de su lista.4
Luego encontraron excrementos de palomas anidando en la antena. Limpiaron el desorden e intentaron quitar a los pájaros y desalentarlos de posarse, pero siguieron volando de regreso. «Para deshacernos de ellos, finalmente descubrimos que lo más humano era conseguir una escopeta…y a muy corta distancia los matamos instantáneamente. No es algo por lo que esté contento, pero parecía la única manera de salir de nuestro dilema», dijo Penzias.5 » Así que las palomas se fueron con un pequeño estruendo, pero el ruido permaneció, viniendo de todas partes.»6
Al mismo tiempo, los dos astrónomos se enteraron de que el físico de la Universidad de Princeton, Robert Dicke, había predicho que si el Big Bang hubiera ocurrido, habría radiación de bajo nivel en todo el universo. Dicke estaba a punto de diseñar un experimento para probar esta hipótesis cuando fue contactado por Penzias. Al enterarse del descubrimiento de Penzias y Wilson, Dicke se dirigió a sus colegas de laboratorio y dijo: «bueno, chicos, nos han recogido.»7
Aunque ambos grupos publicaron sus resultados en Astrophysical Journal Letters, solo Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel por el descubrimiento del CMB.
La antena de bocina fue designada Monumento Histórico Nacional en 1990. Su importancia para fomentar una nueva apreciación por el campo de la cosmología y una mejor comprensión de nuestros orígenes se puede resumir en lo siguiente: «Los científicos han calificado el descubrimiento como el mayor descubrimiento científico del siglo XX.»8
©2009, Alaina G. Levine
1 Hu, Wayne,» Una introducción al Fondo Cósmico de Microondas», Conferencia dada en el Instituto de Estudios Avanzados, 25 de octubre de 1996.
2 «A Science Odyssey: People and Discoveries: Penzias and Wilson discover cosmic microwave radiation 1965», PBS.
3 «This Month in Physics History, Junio de 1963: Descubrimiento del Fondo Cósmico de Microondas», APS News, julio de 2002.
4 Schoenstein, Ralph,» The Big Bang’s Echo, » All Things Considered, NPR, 17 de mayo de 2005.
5 Ibíd.
6 Ibíd.
7 Ibíd.
8 Ibíd.