Antena de bocina de Holmdel: Donde se descubrió el Big Bang, Estados Unidos

 

Antena de bocina de Holmdel

Los físicos y astrónomos creen que el universo comenzó con el Big Bang, un acontecimiento cataclísmico ocurrido hace unos 13.000 millones de años que dio origen al universo. La teoría del Big Bang sugiere que todo el universo se concentró en un estado increíblemente caliente y denso, llamado singularidad, que empezó a expandirse rápidamente dando lugar a la formación de materia, incluidas partículas subatómicas y átomos. A continuación, estos átomos se agruparon para formar galaxias, estrellas y otras estructuras del universo.

Durante mucho tiempo, los científicos se preguntaron si un acontecimiento tan poderoso como el Big Bang debería dejar alguna prueba, una radiación «reliquia» en forma de ruido cósmico de fondo que impregnara todo el universo. El fondo cósmico de microondas (CMB) fue predicho por primera vez en 1948 por los cosmólogos estadounidenses Ralph Alpher y Robert Herman. Sin embargo, a la comunidad astronómica dominante no le intrigaba entonces la cosmología. La propia teoría del Big Bang era muy discutida. La alternativa era la teoría del Estado Estacionario, que postula que el universo ha existido durante toda la eternidad y es aproximadamente el mismo en cualquier punto del tiempo.

Antena de bocina de Holmdel
Antena de Bocina de Holmdel

El primer reconocimiento publicado de la radiación CMB como fenómeno detectable apareció en un breve artículo de los astrofísicos soviéticos A. G. Doroshkevich e Igor Novikov, en la primavera de 1964. Ese mismo año, Robert H. Dicke y sus colegas de la Universidad de Princeton, Jim Peebles y David Wilkinson, astrofísicos, empezaron a prepararse para buscar esta radiación de microondas. Dicke y sus colegas razonaron que el Big Bang debió de dispersar no sólo la materia que se condensó en galaxias, sino que también debió de liberar una tremenda ráfaga de radiación. Dotados de los instrumentos adecuados, creían que esta radiación podría detectarse, aunque en forma de microondas, debido a su importante desplazamiento al rojo.

A sólo 60 km de distancia, en Crawford Hill, en Holmdel Township, Nueva Jersey, Arno Penzias y Robert Wilson estaban experimentando con una antena de bocina supersensible para cartografiar las señales de radio procedentes de la Vía Láctea. La Antena de Bocina de Holmdel se construyó originalmente como parte del Proyecto Echo para detectar las ondas de radio rebotadas en grandes satélites globo.

El Proyecto Echo fue una iniciativa de la NASA, en la que grandes esferas de mylar infladas de hasta 30 metros de diámetro orbitaban a unos 1.000 kilómetros sobre la Tierra reflejando pasivamente la señal de radio dirigida hacia su gran superficie brillante. La NASA fabricó estos sencillos reflectores pasivos para la transmisión intercontinental de telefonía, radio y televisión.

La antena Horn de Holmdeal se construyó para comunicarse con estos satélites Echo. Esta antena tiene 15 metros de largo con una abertura de 6 metros cuadrados, que se estrecha hasta una salida de 20 cm, a través de la cual las ondas de radio se canalizaban hacia un receptor.

Antena de bocina de Holmdel
Crédito de la foto: Jeff Keyzer/Flickr

Poco después del Proyecto Echo, se lanzó el satélite Telstar, que dejó obsoleto el sistema Echo con sus transpondedores integrados. Este avance liberó a la antena de sus anteriores limitaciones comerciales, haciéndola disponible para fines de investigación. Aprovechando la oportunidad, Penzias y Wilson decidieron utilizarla para el análisis de señales de radio procedentes de los espacios interestelares. Sin embargo, al iniciar sus observaciones, se encontraron con un misterioso ruido de fondo en el espectro de microondas, que parecía emanar de todas las direcciones del cielo.

Examinaron a fondo su equipo e incluso limpiaron la antena de excrementos de paloma para eliminar posibles fuentes de interferencia, pero el ruido persistía. Ambos llegaron a la conclusión de que el ruido se originaba más allá de nuestra propia galaxia, aunque seguían sin conocer ninguna fuente de radio conocida que pudiera explicarlo.

Cuando un amigo y profesor de física del MIT, habló a Penzias de un artículo que había visto de Jim Peebles sobre la posibilidad de encontrar radiación sobrante del Big Bang que llenó el universo al principio de su existencia, Penzias y Wilson empezaron a darse cuenta de la importancia de lo que habían descubierto. Penzias se puso en contacto con Dicke y le invitó a los Laboratorios Bell para que observara la antena de bocina y escuchara el ruido de fondo.

Dicke llegó a la conclusión de que las características de la radiación detectada por Penzias y Wilson se ajustaban exactamente a la radiación predicha por él y sus colegas de la Universidad de Princeton.

Antena de bocina de Holmdel
Arno Penzias, a la derecha, comprobando el interior de la antena de bocina con el Dr. Wilson (en la escalera). Crédito de la foto: Nokia Bell Labs

Aparecieron un par de artículos breves en Astrophysical Journal Letters en julio de 1965, anunciando los descubrimientos, primero el tratamiento teórico de Dicke y luego los descubrimientos observacionales de Penzias y Wilson, cada artículo reconociendo al otro. En 1978, Penzias y Wilson fueron galardonados con el Premio Nobel de Física, y la antena de Holmdel fue designada Monumento Histórico Nacional.

La Antena de Bocina de Holmdel ya no existe y se encuentra en un terreno de 43 acres que fue propiedad de los Laboratorios Bell, entre unas cuantas estructuras abandonadas construidas para la investigación de las comunicaciones. En 2021, el emplazamiento fue vendido a un constructor local que expresó su deseo de construir residencias de alto nivel en la propiedad.

Se pensó en trasladar la antena a otro lugar. En respuesta, la ciudad compró parte de la propiedad donde se encuentra la antena, dejando el resto para que los propietarios lo desarrollen. La ciudad quiere convertir este trozo de 35 acres de la colina en un parque, con la histórica antena y un centro de visitantes.

 El Dr. Wilson y el Dr. Penzias en 1978
El Dr. Wilson y el Dr. Penzias en 1978
Holmdel Horn Antenna
Crédito de la foto: Erik Dunham/Flickr
Travelers' Map is loading...
If you see this after your page is loaded completely, leafletJS files are missing.

Referencias:



Suscríbete a la web por correo electrónico

¡Si no te quieres perder nuestras actualizaciones deja que te avisemos por correo electrónico! Introduce tu correo electrónico para suscribirte a este blog y recibir avisos de nuevas entradas.

Únete a otros 15 suscriptores

¿Nos cuentas algo? :)

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.