Línea del tiempo
Del Big Bang a hoy, en una escala donde cada paso es diez veces mayor que el anterior.
Años desde el Big Bang. El eje va de 1000 a 10 000 000 000 años y es logarítmico.
- Tiempo cero
El Big Bang: el universo empieza a expandirse
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Hace unos 13 787 millones de años el universo entero estaba en un estado extraordinariamente denso y caliente, y desde entonces no ha dejado de expandirse. Esa es la idea central del Big Bang.
Conviene deshacer un malentendido muy repetido: no fue una explosión en un punto del espacio. Fue el propio espacio el que empezó a estirarse, en todas partes a la vez. De la física de los primeros instantes solo tenemos modelos; el propio nombre «tiempo cero» marca el límite hasta donde llegan las teorías actuales.
- 10⁻³⁶ segundos después del Big Bang
La inflación estira el universo
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Según el modelo inflacionario, en una fracción de segundo inimaginablemente breve el universo multiplicó su tamaño en un factor enorme. La inflación explica por qué el cosmos se ve tan homogéneo a gran escala y tan plano geométricamente.
Es una hipótesis bien apoyada, no un hecho cerrado: las medidas del fondo cósmico de microondas de la misión Planck son compatibles con ella, pero todavía no se ha detectado su firma más buscada, las ondas gravitacionales primordiales.
- Una millonésima de segundo después del Big Bang
Nacen los protones y los neutrones
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Al enfriarse, la sopa de quarks y gluones deja de ser libre y las partículas quedan confinadas: aparecen los protones y los neutrones, los ladrillos de todos los núcleos atómicos que existen hoy.
Antes de eso ocurrió algo que seguimos sin explicar del todo: por cada mil millones de pares de materia y antimateria que se aniquilaron sobró aproximadamente una partícula de materia. Todo lo que vemos —las galaxias, el Sol, tú— está hecho con ese resto.
- Entre 10 segundos y 20 minutos después del Big Bang
Nucleosíntesis primordial: los primeros núcleos
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Durante unos minutos el universo fue un reactor nuclear. Protones y neutrones se unieron y formaron los núcleos ligeros: hidrógeno, casi un 25 % de helio-4 en masa, y trazas de deuterio, helio-3 y litio-7. Ahí se acabó la fábrica: el universo se enfrió demasiado deprisa para seguir.
Es una de las mejores pruebas del modelo. Las proporciones medidas en gas intergaláctico prácticamente virgen coinciden con lo que predice la teoría, y esa concordancia sirve además para pesar la materia ordinaria del cosmos.
- 380 000 años después del Big Bang
Recombinación: el universo se vuelve transparente
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Hasta ese momento el universo era un plasma opaco: los electrones libres rebotaban la luz sin dejarla avanzar. Al bajar la temperatura hasta unos 3 000 K, los electrones se unieron a los núcleos y formaron átomos neutros. La luz quedó libre.
Esa luz sigue viajando y la detectamos hoy como el fondo cósmico de microondas, a 2,725 K. Sus diminutas variaciones de temperatura, cartografiadas por COBE, WMAP y Planck, son el mapa más antiguo que tenemos y de él salen las cifras que usamos en toda esta línea del tiempo.
- Entre 380 000 y unos 200 millones de años
La Edad Oscura
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Tras la recombinación no había ninguna estrella encendida. El universo estaba lleno de hidrógeno y helio neutros, expandiéndose y enfriándose en la oscuridad, con el resplandor del fondo cósmico apagándose poco a poco hacia el infrarrojo.
Mientras tanto, la gravedad trabajaba en silencio: la materia oscura iba concentrándose en halos y arrastraba el gas hacia los futuros primeros astros. Es la única etapa de la historia cósmica de la que aún no tenemos observaciones directas.
- Unos 200 millones de años después del Big Bang
Se encienden las primeras estrellas
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El gas primordial, hecho solo de hidrógeno y helio, colapsó en los primeros halos y encendió la fusión nuclear. Se cree que aquellas estrellas de población III fueron mucho más masivas que el Sol y de vida muy corta, aunque todavía no se ha observado ninguna de forma inequívoca.
Su papel fue decisivo: al morir como supernovas sembraron el universo con carbono, oxígeno y hierro. Todos los elementos pesados de tu cuerpo se fabricaron dentro de estrellas.
- Unos 280 millones de años después del Big Bang
La galaxia más lejana confirmada hasta ahora
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El telescopio espacial James Webb confirmó espectroscópicamente la galaxia MoM-z14, con un desplazamiento al rojo de z = 14,44. La vemos tal como era unos 280 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía el 2 % de su edad actual.
Es más brillante y más masiva de lo que muchos modelos esperaban para una época tan temprana, y ha obligado a revisar cómo de rápido se formaron las primeras galaxias. Es ciencia en marcha: el récord puede caer en cualquier momento.
- Entre unos 400 y 1 000 millones de años
La reionización del universo
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La luz ultravioleta de las primeras estrellas y de los primeros agujeros negros supermasivos volvió a arrancar los electrones al hidrógeno del espacio intergaláctico. El universo pasó de neutro a ionizado por segunda vez.
Los datos de Planck sitúan el punto medio de este proceso en torno a un desplazamiento al rojo z ≈ 7,7. Desde entonces el gas entre galaxias sigue mayoritariamente ionizado.
- Hace unos 13 000 millones de años
Se forma la Vía Láctea
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Nuestra galaxia empezó como una acumulación de gas y de cúmulos de estrellas muy pobres en elementos pesados. Las estrellas más antiguas de su halo tienen edades del orden de 13 000 millones de años, apenas unos cientos de millones de años más jóvenes que el propio universo.
La Vía Láctea creció después devorando galaxias menores. La misión Gaia de la ESA ha identificado los restos de una de las mayores fusiones, ocurrida hace unos 10 000 millones de años. El disco espiral que vemos hoy se ordenó más tarde.
- Unos 3 300 millones de años después del Big Bang
El mediodía cósmico: máxima formación de estrellas
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El ritmo al que el universo fabricaba estrellas alcanzó su máximo hacia un desplazamiento al rojo z ≈ 2, unos 10 000 millones de años antes de hoy. Se le llama «mediodía cósmico».
Desde entonces la producción de estrellas ha caído más de un orden de magnitud: el gas frío disponible se agota y las galaxias envejecen. Vivimos en un universo tranquilo comparado con aquel.
- Hace unos 6 000 millones de años
La expansión empieza a acelerarse
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Durante miles de millones de años la gravedad frenó la expansión. Pero al diluirse la materia, una componente llamada energía oscura pasó a dominar y la expansión empezó a acelerarse.
El descubrimiento, hecho en 1998 con supernovas de tipo Ia, valió el Nobel de Física de 2011. Según Planck 2018, la energía oscura supone alrededor del 68 % del contenido del universo, y no sabemos qué es.
- Hace 4 567 millones de años
Nace el sistema solar
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Una nube de gas y polvo colapsó y formó un disco en rotación. En su centro se encendió el Sol; en el disco se fueron pegando los granos hasta formar los planetas.
La fecha no es un cálculo aproximado: los granos minerales más antiguos de los meteoritos, las inclusiones ricas en calcio y aluminio, se han datado por uranio-plomo en 4 567,30 ± 0,16 millones de años. Es el instante que usamos como «edad cero» del sistema solar.
- Hace unos 4 540 millones de años
Se forma la Tierra
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La Tierra creció por acreción de cuerpos rocosos cada vez mayores en unas pocas decenas de millones de años. El calor de los impactos y de la desintegración radiactiva la mantuvo fundida, y el hierro se hundió hacia el centro formando el núcleo.
Ese núcleo metálico en movimiento genera el campo magnético que hoy nos protege del viento solar. La atmósfera de entonces no tenía nada que ver con la actual: nada de oxígeno libre.
- Hace unos 4 500 millones de años
Un impacto gigante forma la Luna
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La hipótesis mejor apoyada es que un cuerpo del tamaño de Marte, llamado Theia, chocó contra la Tierra joven. Los escombros lanzados a órbita se reunieron y formaron la Luna.
Lo respalda la composición de las muestras de las misiones Apolo, muy parecida a la del manto terrestre, y la escasez de hierro lunar. La Luna estabiliza el eje de rotación de la Tierra y se aleja de nosotros unos 3,8 cm al año, una cifra medida con reflectores láser dejados en su superficie.
- Hace unos 4 400 millones de años
Hay agua líquida en la Tierra
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Los cristales de circón de Jack Hills, en Australia Occidental, tienen 4 404 millones de años y son los fragmentos de corteza terrestre más antiguos conocidos. Su composición isotópica indica que se formaron en presencia de agua líquida.
Es decir: apenas 140 millones de años después de formarse el planeta ya había océanos y una corteza continental incipiente. La Tierra se enfrió mucho antes de lo que se pensaba.
- Hace unos 3 500 millones de años
Las primeras huellas de vida
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En la formación Strelley Pool y en el grupo Dresser, en Pilbara (Australia), se conservan estromatolitos de unos 3 430 a 3 480 millones de años: estructuras laminadas construidas por comunidades de microorganismos.
Son las evidencias de vida más antiguas ampliamente aceptadas. Hay indicios químicos aún más antiguos, pero se discuten. Lo seguro es que la vida apareció pronto, y que durante más de 2 000 millones de años fue exclusivamente microbiana.
- Hace unos 2 400 millones de años
La Gran Oxidación
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Las cianobacterias llevaban tiempo produciendo oxígeno mediante fotosíntesis. Cuando los sumideros químicos —hierro disuelto, minerales reducidos— se saturaron, el oxígeno libre empezó a acumularse en la atmósfera.
Para la mayoría de la vida de entonces fue un veneno, y todo apunta a que causó la mayor crisis que ha vivido la biosfera microbiana. Para nosotros fue la condición de posibilidad: sin ella no habría respiración aerobia ni capa de ozono.
- Hace unos 1 700 millones de años
Aparecen las células complejas
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Los fósiles de eucariotas —células con núcleo y orgánulos— bien reconocibles se remontan a entre 1 800 y 1 600 millones de años. Su origen implica un paso clave: una célula incorporó a otra, que acabó convertida en la mitocondria.
Esa asociación permitió obtener mucha más energía y abrió la puerta a los organismos pluricelulares. La Tierra, sin embargo, tardaría todavía más de mil millones de años en poblarse de animales.
- Hace 538,8 millones de años
La explosión cámbrica
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La Comisión Internacional de Estratigrafía sitúa la base del Cámbrico en 538,8 ± 0,2 millones de años. En unas pocas decenas de millones de años aparecen en el registro fósil casi todos los grandes grupos de animales actuales, con ojos, conchas y esqueletos.
«Explosión» es un término geológico: hablamos de un proceso de millones de años, no de un suceso repentino. Yacimientos como Burgess Shale o Chengjiang conservan aquella fauna con un detalle asombroso.
- Hace unos 470 millones de años
Las plantas colonizan la tierra firme
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Las esporas fósiles más antiguas de plantas terrestres tienen unos 470 millones de años, del Ordovícico Medio. Eran organismos sencillos, parecidos a las hepáticas actuales.
Su expansión cambió el planeta entero: fijaron carbono, formaron suelos y elevaron el oxígeno atmosférico, preparando el terreno para los bosques del Carbonífero y para los primeros vertebrados terrestres.
- Hace 251,9 millones de años
La mayor extinción: el límite Pérmico-Triásico
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Es la crisis biológica más severa conocida: desaparecieron alrededor del 80 % de las especies marinas. La datación radiométrica sitúa el evento principal en 251,902 ± 0,024 millones de años, y su fase aguda duró menos de 60 000 años.
La causa mejor documentada es el vulcanismo masivo de los traps siberianos, que liberó enormes cantidades de dióxido de carbono, calentó el clima y acidificó y desoxigenó los océanos.
- Hace 66 millones de años
El impacto de Chicxulub y el fin de los dinosaurios
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Un asteroide de unos 10 km de diámetro chocó contra la actual península de Yucatán y dejó el cráter de Chicxulub, de unos 180 km. La capa de iridio repartida por todo el planeta y la datación del límite Cretácico-Paleógeno en 66,0 millones de años encajan con ese impacto.
El polvo y los aerosoles bloquearon la luz solar durante años y colapsó la cadena alimentaria. Se extinguieron los dinosaurios no avianos; sobrevivieron las aves y unos mamíferos pequeños que después ocuparían el terreno vacío.
- Hace unos 300 000 años
Aparece Homo sapiens
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Los fósiles de Jebel Irhoud, en Marruecos, datados en unos 315 000 años, son los restos más antiguos atribuidos a nuestra especie. El origen no fue un punto concreto: parece un proceso repartido por todo el continente africano.
Si comprimiéramos los 13 787 millones de años del universo en un solo año, toda la historia de nuestra especie ocuparía los últimos once minutos del 31 de diciembre.
- Hoy: 13 787 millones de años
Aquí y ahora
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La misión Planck de la ESA fija la edad del universo en 13 787 ± 20 millones de años y su ritmo de expansión actual en unos 67,4 km/s por megapársec. Hay una discrepancia abierta con las medidas hechas con estrellas cercanas, que dan un valor algo mayor: es uno de los problemas vivos de la cosmología.
Somos, hasta donde sabemos, la parte del universo que ha aprendido a medirse a sí misma. Y todo lo anterior de esta línea del tiempo lo hemos deducido observando desde un planeta pequeño alrededor de una estrella corriente.
- Dentro de unos 1 000 millones de años
El Sol apaga la biosfera
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El Sol brillaba alrededor de un 30 % menos cuando nació —hoy es un 40 % más luminoso— y sigue aumentando su luminosidad muy despacio. Dentro de unos 1 000 millones de años el aumento bastará para desestabilizar el ciclo del carbono y evaporar los océanos.
Es un pronóstico basado en modelos de evolución estelar y climática, con incertidumbres grandes. En cualquier caso, la vida compleja en la Tierra tiene fecha de caducidad muy anterior a la muerte del Sol.
- Dentro de unos 4 000 millones de años
Encuentro entre la Vía Láctea y Andrómeda
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La galaxia de Andrómeda (M31) se acerca a nosotros a unos 110 km/s. Las medidas de movimiento propio del Hubble apuntaban a una colisión frontal dentro de unos 4 000 millones de años y a la fusión de ambas en una galaxia elíptica.
Análisis más recientes, que incluyen la influencia de la Gran Nube de Magallanes y del Triángulo, rebajan esa certeza: la fusión en los próximos 10 000 millones de años sería solo probable, no segura. Y no chocará nada: las estrellas están tan separadas que las galaxias se atraviesan casi sin impactos.
- Dentro de 5 000 a 8 000 millones de años
El Sol, gigante roja y luego enana blanca
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Cuando agote el hidrógeno de su núcleo, dentro de unos 5 000 millones de años, el Sol se hinchará hasta convertirse en una gigante roja. En su máxima extensión su radio superará el de la órbita actual de la Tierra.
Después expulsará sus capas exteriores como nebulosa planetaria y dejará el núcleo desnudo: una enana blanca del tamaño de la Tierra que se irá enfriando durante miles de millones de años. El Sol no explotará como supernova: no tiene masa suficiente.
- Dentro de unos 100 billones de años
Se apaga la última estrella
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El gas para formar estrellas se agotará. Las últimas en brillar serán las enanas rojas, que consumen su combustible con muchísima lentitud y pueden vivir del orden de billones de años, hasta unos 12 billones para las más pequeñas.
Cuando la última se apague, el universo quedará habitado solo por restos: enanas blancas enfriadas, estrellas de neutrones y agujeros negros. Empieza lo que se llama la era degenerada.
- Dentro de 10¹⁰⁰ años
Se evaporan los agujeros negros
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Si la radiación de Hawking existe tal como predice la teoría, incluso los agujeros negros se evaporan. Cuanto más masivos, más despacio: los supermasivos tardarían del orden de 10¹⁰⁰ años en desaparecer.
El universo quedaría entonces oscuro, frío y casi vacío, expandiéndose sin fin. Es una extrapolación honesta de la física que conocemos hoy, no una certeza: nadie ha detectado aún radiación de Hawking, y desconocemos si la energía oscura se comportará siempre igual.