El lloc on vam veure néixer l'Univers

En un camp situat just sota el cim de Crawford Hill, el punt més elevat del comtat de Monmouth (Nova Jersey, EUA), hi ha un conjunt de barracons i cabanes gairebé visible des dels gratacels de Manhattan. Al costat, hi ha l’antena de botzina de Holmdel, un radiotelescopi que recorda en certa manera la pala d’una excavadora gegantina: una caixa d’alumini amb una boca d’1,8 metres quadrats que s’estreny progressivament per desembocar en una obertura d’uns 20 centímetres. A través seu, les ones de ràdio es dirigeixen cap a “la cabina”, una cabana de fusta que reposa sobre uns puntals. Des de lluny, es podria pensar que tot el conjunt és una antiga explotació minera.

Antigament, des d'aquest lloc de la Terra, aquesta instal·lació sondava les profunditats celestials. El mes de maig de 1964, mentre paraven l’orella amb l’antena, dos joves radioastrònoms, Arno Penzias i Robert Wilson, van captar un brunzit inquietant i persistent procedent del cel. Havien detectat els inicis de l’espai i el temps. Estaven escoltant l’últim alè del Big Bang, que va infantar l’Univers fa 13.800 milions d’anys i que avui dia només és detectable en la forma d’un lleu i omnipresent xiuxiueig de radiació de microones.

Fins aleshores, la comunitat científica debatia si l’Univers havia tingut un principi. Podia ser que fos etern. Doncs bé, aquesta qüestió va quedar resolta i, cosa igualment important, la descoberta va permetre estudiar l’inici del temps al laboratori: poder-lo punxar, esprémer i disseccionar. En aquella remor de microones hi ha codificats vestigis de fets que es van produir quan el cosmos tenia menys d’una bilionèsima part de segon i estava curull d’energies que superen de llarg la capacitat dels acceleradors de partícules actuals.

La radiació còsmica de fons va obrir una finestra nova a la naturalesa de la realitat. Des d’aleshores, els astrònoms no han deixat de mirar-hi atentament a través. El 1978 es va concedir als doctors Penzias i Wilson el premi Nobel de física pel seu descobriment i el 1988 es va catalogar l’antena com a Monument Històric Nacional, per ser un símbol de l’enginy, la curiositat i la perseverança del gènere humà, així com de la capacitat de la natura de sorprendre’ns i recordar-nos la nostra petitesa.

El Dr. Wilson, que té 87 anys, resideix a Holmdel i encara té les claus del telescopi. Quan aquesta primavera em va oferir de visitar-lo, no m’hi vaig pensar. L’antena és actualment objecte d’una disputa immobiliària: el nou propietari del terreny vol construir-hi una promoció d’habitatges per a la gent gran i, possiblement, desplaçar l’antena. Els veïns i diversos col·lectius de la societat civil hi han alçat la veu en contra. De camí cap a casa del Dr.Wilson, el fotògraf i un servidor deixem enrere una pancarta rere l’altra: “Salvem Crawford Hill”, diuen. “Salvem l’antena de botzina”.

El problema dels coloms

L’antena de botzina de Holmdel la va construir Bell Laboratories el 1959 per a un experiment anomenat Projecte Echo que tenia l’objectiu d’enviar missatges d’un punt de la Terra a un altre fent rebotar microones en grans globus revestits d’alumini. En acabar el projecte, Bell Laboratories va cedir l’antena a dos astrònoms joves: el Dr. Penzias, que havia marxat de l’Alemanya nazi abans de l’Holocaust i s’havia doctorat a la Universitat de Colúmbia, i el Dr. Wilson, un as de la ràdio de Houston que s’havia doctorat al l’Institut Tecnològic de Califòrnia.

El començament dels temps era l’última cosa en què pensaven; el que volien era mesurar la brillantor de les galàxies. Sovint, els astrònoms caracteritzen la brillantor de les fonts mitjançant la temperatura que un cos calent anomenat cos negre hauria d’assolir per produir la mateixa quantitat de radiació.

“El 20 de maig del 1964 ho vam tenir tot a punt”, diu el Dr. Wilson mentre hi converso a Holmdel. És llargarut i de maneres meticuloses, parla assossegadament i té un front imposant amb forma de cúpula. Tot i això, recorda, es van trobar una sorpresa problemàtica: una remor sorda que no marxava amb independència de cap on apuntessin el telescopi. “El cel estava a massa temperatura”, comenta. “Havia d’estar a una temperatura més baixa”.

El soroll intrusiu corresponia a una temperatura d’uns 3,5 kèlvins, escassament però clarament per damunt del zero absolut que esperaven registrar a l’espai buit. El detectaven apuntessin cap on apuntessin. Per molt que ho van intentar, no es van poder desempallegar de l’escalfor de més. “Nosaltres, esclar, estàvem amoïnats i ens preguntavem: «Quin problema hi ha amb aquest sistema?»”, explica el Dr. Wilson.

A la llarga llista de problemes possibles s'hi afegien dos coloms que s’havien posat a l’extrem estret de l’antena i el “material blanc dielèctric”, en paraules del Dr. Penzias, que hi havien dipositat. “L’havien guarnit com guarneixen algunes estàtues”, comenta el Dr. Wilson.

Els astrònoms van foragitar els coloms. “Uns quants dies després, ja hi tornaven a ser”, diu el Dr. Wilson. Aleshores van optar per una expulsió de caràcter més permanent. Però, fins i tot després de netejar el telescopi, se seguia sentint un brunzit, el qual durant gairebé un any va escapar a tota explicació. “Se’ns havien acabat les idees”, comenta el Dr. Wilson.

Nois, se’ns acaben d’avançar

A uns pocs quilòmetres, el físic de la Universitat de Princeton Robert Dicke i els seus estudiants havien començat a estudiar les condicions en què podria haver nascut l’Univers, en cas que hagués tingut un principi. Van concloure que, per poder sintetitzar elements pesants a partir de l’hidrogen primigeni, un hipotètic Big Bang havia d’haver assolit temperatures prou altes per generar reaccions termonuclears a milions de graus.

Es van adonar que, en tal cas, l’energia encara hauria de perdurar, tot i que, amb l’expansió de l’Univers, l’explosió primigènia s’hauria refredat fins a uns pocs kèlvins sobre el zero absolut. Segons van calcular, tal com havia fet George Gamow 20 anys abans, això situaria la radiació còsmica en la regió de l’espectre electromagnètic corresponent a les microones.

El Dr. Dicke va atribuir a dos alumnes de postgrau (David Wilkinson, un talentós instrumentalista, i James Peebles, un teòric) la tasca de detectar aquestes microones. Quan el grup estava reunit per decidir-se per un pla d’acció, va sonar el telèfon. Era el Dr. Penzias. Després de penjar, el Dr. Dicke es va adreçar a l’equip: “Nois, se’ns acaben d’avançar”, va dir.

Els dos equips es van reunir i van escriure un parell d’articles que es van publicar en pàgines consecutives a la revista Physical Review Letters. El grup de Bell Labs hi descrivia el soroll radioelèctric, mentre que el de Princeton suggeria que podia tractar-se de calor romanent del Big Bang. “Potser cada grup pensava: «El que hem fet nosaltres és correcte, però el dels altres potser no»”, comenta el Dr. Wilson. “Crec que tant l’Arnold com jo volíem deixar oberta la possibilitat que hi hagués alguna altra font d’aquest soroll, tot i que, evidentment, no va prosperar”.

Les microones detectades pels doctors Penzias i Wilson daten de 380.000 anys després del Big Bang, quan tot l’Univers tenia una temperatura equivalent a la de la superfície del Sol i es van formar els primers àtoms en un procés que va emetre llum. Això és el més enrere que arriben els telescopis òptics i de ràdio.

Ara bé, els patrons que presenten aquestes microones daten de menys d’una bilionèsima part de segon després del Big Bang. Els cosmòlegs especulen que, en aquell instant fugaç, l’Univers va experimentar un breu i violent esclat d’hiperexpansió conegut com a inflació. Una explosió tan devastadora va haver de deixar arrugues —ones gravitatòries— gravades sobre el fons de microones. El 2014 els astrònoms que dirigien un experiment sensible anomenat Bicep2 van afirmar que havien detectat aquestes arrugues, però va resultar que la pols interestel·lar els havia portat a confondre's. Ara com ara encara no s’han detectat les petges de la inflació.

Els sons de la creació

El Dr. Wilson va deixar Bell Labs el 1984 i es va incorporar al Centre d’Astrofísica de Harvard i l’Smithsonian com a científic superior. El Dr. Penzias es va jubilar sent vicepresident i científic en cap de Lucent Technologies, que havia absorbit Bell Labs el 1998, i actualment resideix a Califòrnia.

Mentrestant, està immers en la lluita per salvar l’antena de botzina. Ha mantingut una relació cordial amb Rakesh Antala, el nou propietari del terreny, a qui agraeix que permeti l’accés a l’antena i la protegeixi. “M’agradaria que es quedés allà on és —afirma en al·lusió a la botzina— i crec que la idea de convertir-ho en un parc és bona”. Assenyala que ha patit alguns actes vandàlics, com la destrucció d’algunes finestres, per la qual cosa “necessita una certa protecció”, apunta.

Al mes de juny, el govern municipal de Holmdel va votar a favor de fer el primer pas per invocar el domini eminent i expropiar almenys una part de les prop de 17,5 hectàrees, inclosa la zona on hi ha l’antena, per construir-hi un parc citant “l’onada de suport que suscita la conservació dels terrenys de Crawford Hill entre l'opinió pública”. El Dr. Wilson explica que hi està d’acord, però que serà un procés llarg. “M’imagino que en Rakesh donarà feina als advocats de tots dos bàndols”, comenta.

El Dr. Wilson obre una tanca que condueix a l’antena. Cal pujar uns esglaons per entrar a la cabana de l’extrem més estret de la botzina. Assenyala el mecanisme que permet apuntar-la en una direcció o altra: no són uns engranatges, sinó una mena de cadena de bicicleta de grans dimensions. “Es va construir a correcuita per tenir-ho preparat per al satèl·lit Echo”, explica el Dr. Wilson. “No hi havia temps per forjar les dents dels engranatges”.

Hi va haver un moment en què la cabana era plena d’equips i material de ràdio per rebre dades de la cua de la botzina. Ara està buida i el terra no sembla gaire segur. L’obertura d’uns 20 cm a la botzina —i a tot l’Univers— està coberta amb una placa de fusta per evitar que hi entrin ocells. A través d’una finestra trencada es veu el bosc.

El Dr. Wilson cull un full de paper gairebé estripat pel mig: hi ha escrits els noms i els números de telèfon dels treballadors de Bell Labs dels volts del 1964; entre ells, el seu. Unes quantes línies més amunt hi ha el nom i el número del Dr. Penzias. El Dr. Wilson es guarda el document per endur-se’l a casa. Agafa un altre full que està penjat en una paret i arrufa el front: conté llistes i columnes de números que relacionen voltatges i temperatures. “No sé què és això”, diu.

Penjat damunt del full hi ha un assecador de cabells que es feia servir per escalfar el material que s’havia refrigerat amb heli líquid. El Dr. Wilson el deixa allà on era. “El passat no mor mai”, diu la cèlebre frase de William Faulkner a Rèquiem per una monja. “Ni tan sols és passat”. I és que els sons de la creació encara ressonen, si es para prou bé les orelles per sentir-los.