Astrónomos descubren nuevos misterios de los instantes iniciales del Universo
Un grupo internacional bajó la incertidumbre en el helio primordial al 0,5 por ciento; triplicaron la precisión de cálculos previos y desafiaron al Modelo Estándar.
Liderado por la Universidad de Minnesota, un equipo internacional logró medir la cantidad de helio surgida durante los primeros cinco minutos del Cosmos con una exactitud jamás vista. Publicado el 20 de octubre de 2026 en cinco artículos de The Astrophysical Journal, el hallazgo reduce la duda de esta métrica al 0,5 por ciento, lo cual triplica la precisión de estimaciones anteriores y abre una ventana única hacia los momentos tras el Big Bang. Este trabajo significan un gran avance reciente en la cosmología y podría tener implicaciones muy profundas para la física.
Para lograr esa exactitud, los investigadores dejaron atrás la estrategia clásica de estimar el helio desde grandes muestras estadísticas de galaxias. Eligieron quince de las galaxias más prístinas jamás vistas, pequeñas y remotas, que funcionan cual cápsulas del tiempo cósmico. Estos objetos preservan la composición del Universo hace casi 13800 millones de años, donde las primeras estrellas todavía no enriquecían el medio con elementos pesados. La selección de estos sistemas, situados a distancias lejanas, fue resultado de un proceso minucioso que se extendió durante varios años.
El trabajo se apoyó en 130 horas de observación usando el Large Binocular Telescope, uno de los telescopios ópticos más potente del mundo ubicado en el monte Graham de Arizona. El equipo empleó los espectrógrafos MODS, desarrollados por doce años en la Universidad Estatal de Ohio, los cual permitió examinar simultáneamente más de diez líneas espectrales de helio y quince de hidrógeno. Estudiar esas señales en conjunto hicieron posible identificar y corregir errores sutiles que los estudios previos había pasado por alto. Tales efectos pequeños son de especial importancia cuando los investigadores intentan bajar la incertidumbre bajo el 1 por ciento.
Este es un experimento físico de gran escala y uno de los hallazgos más importantes en mi cuarenta años de carrera, dijo Evan Skillman, profesor distinguido del College of Science and Engineering de la Universidad de Minnesota y autor principal del proyecto. Es un número fundamental que nos dice específicamente sobre las condiciones del Universo en sus cinco primeros minutos. Tiene un poder diagnóstico que va directo al Modelo Estándar de la Física. Skillman, quien es de las máximas autoridades mundiales en abundancias primordiales, lleva décadas trabajando en esta línea investigativa.
Bajo la teoría del Big Bang, el Universo empezó a expandirse hace casi 13 800 millones de años desde un estado muy caliente y denso. Tres grandes líneas de evidencia apoyan esta explicación la expansión continua del Universo, la radiación de fondo de microondas cósmica y las cantidades de elementos ligeros como helio y deuterio que se formó en sus primeros instantes. Pese a que la expansión cósmica y el fondo de microondas fueron estudiados extensivamente, las mediciones sobre el helio primordial habían recibido poca atención antes, en parte por la dificultad técnica para observar galaxias bastante próximas.
Lograr determinar la abundancia original del helio con mas precisión, le permite a los científicos investigar cuales condiciones físicas imperaban cuando el Universo tenia apenas unos minutos de vida.
Durante esos instantes iniciales, la temperatura y la densidad eran lo bastante altas como para que la nucleosíntesis del Big Bang se produjera; proceso donde los protones y neutrones se combinaron formando los núcleos ligeros, tales como hidrogeno, helio, trazas de litio y berilio.
La proporción exacta de cada elemento depende demasiado de parámetros críticos, tal como la densidad bariónica, el numero de familias de neutrinos y la vida media del neutrón libre.
Más allá del refinar la química primigenia, la nueva medición ofrece un contraste importante frente al Modelo Estándar de la física. Que el helio se formara poco después del Big Bang depende de condiciones físicas reinantes, incluyendo los tipos de partículas elementales presentes entonces. Los investigadores han calculado mediante esta precisa medición el número de familias de neutrinos en el Universo temprano, parámetro fundamental para entender la física y de los pocos datos cosmológicos que se pueden contrastar directamente con experimentos terrestres como el del CERN.
Prometimos una incertidumbre de medio por ciento en nuestra propuesta y lo conseguimos, añadió Skillman con visible satisfacción. Eso no ocurre muy a menudo en el impredecible mundo de la ciencia. Richard Pogge, profesor distinguido de Astronomía en la Estatal de Ohio, recuerda por su parte el largo recorrido del instrumento: Los espectrógrafos MODS tardaron doce años en construirse, desde la concepción hasta que vieron la primera luz en el cielo. Justo para este clase de proyectos fue que los diseñamos. No siempre se tiene oportunidad de ayudar a construir instrumentos que miden algo fundamental sobre nuestro Universo.
Esta colaboración, con marcado carácter intercontinental, integró científicos de las Universidades de Minnesota Twin Cities, Ohio State, Gonzaga, Northwestern, Texas en Austin, Indiana, California en Santa Cruz, Illinois, la UNAM y TRIUMF, el laboratorio canadiense de física de partículas ubicado en Vancouver. Dicha red de instituciones refleja como la cosmología moderna exige cada vez mas combinar telescopios avanzados, instrumentación de frontera y modelación teórica repartida entre múltiples países.
Mejorar la precisión no solo fortalece la evidencia existente sobre el Big Bang, también ofrecen una forma mucho mas exacta de comprobar si las teorías físicas establecidas describen bien al Universo durante sus primeros minutos. Durante las décadas venideras, unas mediciones cada vez más exactas sobre las abundancias primordiales quizás revele discrepancias con el Modelo Estándar que apunte a nueva física, como partículas inéditas, interacciones nuevas o modificaciones de la relatividad general. El proyecto LBT Yp pone el listón muy alto actualmente y abre un camino bastante prometedor para la cosmología observacional del siglo XXI.
Fuentes consultadas
- University of Minnesota (2026, 20 octubre). Astronomers uncover new secrets of the Universe’s first five minutes. ScienceDaily.
- Skillman, E. D. et al. (2026). The LBT Yp Project. I. An Improved Determination of the Primordial Helium Abundance. The Astrophysical Journal, 1008(2): 237. DOI: 10.3847/1538-4357/ae879f.
- Large Binocular Telescope Observatory — Arizona, EE. UU.
- Colaboración: Universidad de Minnesota, Ohio State University, UNAM (México), TRIUMF (Canadá).
ACERCA DEL CORRESPONSAL
CLAUDIA VALEAN CARPA
Inventora en España desde 2022 y profesional con sólida trayectoria en liderazgo, gestión estratégica y dirección de equipos. Con experiencia internacional vinculada al ámbito de la investigación y más de 17 años de experiencia en gestión profesional y desarrollo organizativo.
Comprometida con la excelencia, la innovación y el crecimiento continuo, considero que el liderazgo se construye a través de la perseverancia, la visión estratégica y la capacidad de generar valor en cada proyecto. Destaco por mi capacidad de organización, coordinación de equipos y orientación a resultados en entornos dinámicos y de alta responsabilidad.
