La "medición más precisa jamás obtenida" confirma que el universo era más caliente en el pasado

Un grupo de investigadores de la Universidad de Keio ha logrado determinar con una precisión sin precedentes la temperatura del universo hace aproximadamente 7.000 millones de años. El estudio, basado en datos del radiotelescopio ALMA, confirma una predicción fundamental del modelo del Big Bang: que la temperatura del fondo cósmico de microondas era mayor en el pasado. La investigación ha sido publicada en The Astrophysical Journal y supone la medición más precisa jamás obtenida en esta etapa intermedia de la evolución cósmica.

Análisis de un cuásar lejano con datos de ALMA

La investigación, liderada por el doctorando Tatsuya Kotani y el profesor Tomoharu Oka, ambos de la Universidad de Keio, se ha realizado en colaboración con el Observatorio Astronómico Nacional de Japón. El equipo analizó datos archivados del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un radiotelescopio ubicado en el desierto de Atacama (Chile), que opera como parte de una colaboración internacional entre Asia Oriental, Norteamérica y Europa.

Los científicos examinaron la luz del cuásar PKS1830−211, un objeto extremadamente brillante y lejano cuya radiación ha tardado más de 7.000 millones de años en llegar a la Tierra. Durante su trayecto, esta luz atravesó una galaxia intermedia, donde interactuó con moléculas de gas y con la radiación de fondo de microondas (CMB), el remanente térmico del Big Bang. Estas interacciones quedaron registradas en forma de líneas de absorción molecular en el espectro observado.

La medición más precisa hasta la fecha

El análisis se centró en las líneas de absorción del cianuro de hidrógeno (HCN), detectadas con ALMA. Estas señales permiten estimar la temperatura de la CMB en el momento en que la luz fue absorbida por el gas interestelar. El equipo aplicó un modelo detallado que tuvo en cuenta efectos hasta ahora no considerados en estudios previos, como la distribución no uniforme del gas, la variabilidad temporal de la absorción y la cobertura parcial del cuásar por parte del gas absorbente.

Gracias a este enfoque, los investigadores determinaron que la temperatura de la radiación cósmica de fondo en ese momento era de 5,13 ± 0,06 kelvin, una cifra aproximadamente el doble de la temperatura actual del CMB (≈ 2,7 K). Esta medición es, según la nota oficial, un 40 % más precisa que las anteriores y la más fiable jamás obtenida en un corrimiento al rojo intermedio (z = 0,89).

Validación del modelo estándar del Big Bang

El modelo estándar de cosmología, que se basa en la teoría del Big Bang, predice que la temperatura del universo debe aumentar proporcionalmente a (1 + z) cuanto más atrás se observa en el tiempo. El resultado obtenido encaja exactamente con esta predicción y ofrece una prueba observacional sólida de que el universo era más caliente hace 7.000 millones de años, tal como se esperaba.

Este hallazgo también contribuye a descartar modelos cosmológicos alternativos que han surgido en las últimas décadas. Según la Universidad de Keio, los datos refuerzan la validez del marco teórico dominante desde los años 60 y permiten seguir trazando con precisión la historia térmica del cosmos.

Próximos pasos: mirar aún más lejos

El equipo ya ha anunciado su intención de aplicar este método a cuásares aún más lejanos, lo que permitiría medir la temperatura del universo en épocas anteriores a los 8.000 millones de años. Además, se prevé que futuras observaciones con instalaciones de nueva generación como el Square Kilometre Array (SKA) o el Very Large Array de próxima generación (ngVLA) permitirán profundizar aún más en el conocimiento del fondo cósmico y su evolución.

El estudio, titulado A New Precise Measurement of the Cosmic Microwave Background Radiation Temperature at z = 0.89 toward PKS1830−211, ha sido publicado el 29 de octubre de 2025 en la revista The Astrophysical Journal, volumen 993, número 1. El proyecto ha contado con el apoyo de la Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) a través de su programa de financiación KAKENHI (n.º 20H00178).