3·10⁵ años después
Nacimiento de los átomos

El universo existente al cabo de pocos segundos después del Big Bang se mantuvo más o menos inmutable durante 300.000 años. El universo ya no era un lugar donde se produjesen interacciones violentas entre partículas y los núcleos de los elementos ligeros se iban enfriando y frenando debido a la expansión. Los electrones y los fotones, a su vez, también disminuyeron su energía, pero hasta que la temperatura llegó a 3.000 K no empezaron a frenarse para unirse a los protones y neutrones. Los electrones son las más ligeras (las más rápidas) de las partículas constituyentes de la materia atómica ordinaria y su energía a temperaturas superiores a 3.000 K era demasiado elevada para quedar totalmente capturados por los núcleos atómicos.

Durante estos 300.000 años los fotones (radiación) interactuaban constantemente con los electrones, de manera que el universo era un medio totalmente ionizado, un gas de electrones. En un espacio así la velocidad de los fotones es prácticamente nula. Imaginémonos un fotón viajando en este joven universo: con tantos electrones libres ningún fotón podría ir muy lejos antes de chocar o ser absorbido por un electrón, que entonces ganaría energía. Los electrones más energéticos emitirían fotones, siempre en diferentes direcciones sin que existiese una privilegiada, fotones que en seguida volverían a reaccionar con algún electrón y así sucesivamente. Fotones y electrones, radiación y materia estaban ligados.

A una temperatura de 3.000 K los electrones disminuyeron su energía de tal manera que ya quedaron capturados por los núcleos atómicos formándose los primeros átomos neutros como el deuterio y el helio. En consecuencia, el gas de electrones se diluyó, entre cada átomo se abrió una gran extensión de espacio y los fotones se encontraron de pronto libres para viajar a grandes distancias. El universo se hizo transparente.

Imagen del WMAP de la radiación de fondo cósmica. La sonda detecta diferencias de temperatura en la radiación de microondas.

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