El Ylem, el primer objeto que habría surgido en el universo tras el Big Bang

Después de que, en 1915, el físico alemán Albert Einstein publicara su teoría de la relatividad general, gran parte de la comunidad científica se abocó a comprender la historia del universo, es decir, desde sus primeros segundos de existencia hasta tal como la conocemos ahora, repleto de galaxias, estrellas y planetas.

Georges Lemaitre, un sacerdote y matemático belga, fue uno de los primeros. Él propuso la conjetura del ‘átomo primigenio’ o ‘huevo cósmico’, una diminuta partícula que se habría desintegrado en una explosión y que habría originado la materia, el espacio y el tiempo. Más tarde sería conocida como la teoría del Big Bang.

¿Pero qué pasó inmediatamente después de aquella ‘gran explosión’? Según el físico ucraniano George Gamow, el primer objeto que existió fue el Ylem, la materia primordial que habría dado origen a los elementos químicos en el cosmos, mucho antes de que surgiése la luz y los primeros átomos.

El hipotético Ylem

George Gamow (1904-1968), conocido como quien perfeccionó la teoría del Big Bang, fue un destacado físico que había huido de la Unión Soviética para asentarse en Estados Unidos, donde ejercía como docente de física teórica en la Universidad George Washington.

Fue en dicho recinto donde Gamow, junto con su estudiante de doctorado bielorruso Ralph Alpher, elaboró su teoría del Ylem para explicar el origen de los elementos químicos más abundantes en el universo, entre ellos el hidrógeno y el helio, que unidos forman casi el 99% de toda la materia existente en el universo.

El Ylem —que en hebreo significa ‘la primera sustancia’— consistía en una mezcla gaseosa de protones, neutrones y electrones que estaban condensadas en un espacio extremadamente diminuto, denso y caliente; en el que, además, dichas partículas estarían colisionando a menudo y generando núcleos atómicos cada vez más pesados, hasta que ya no tuvieran lugar más reacciones.

Bajo dichas condiciones tan especiales como efímeras (cuestión de solo minutos), Gamow y Alpher explicaron la formación de elementos químicos ligeros como el helio, el deuterio (isótopo estable del hidrógeno) y el tritio (isótopo inestable del hidrógeno), explica el astrofísico Somak Raychaudhury en un artículo de 2004 en la revista científica Resonance.

Según ambos físicos de origen europeo, cuando el universo se habría enfriado unos pocos de miles de grados a medida que se expandía y se volvía menos denso, el Ylem se habría vuelto transparente y habría permitido que escapara la primera luz, que ahora se observa como el fondo cósmico de microondas (CMB).

Fallas en la teoría de Gamow y Alpher

La teoría del Ylem fue descrita oficialmente en un famoso artículo en The Physical Review, conocido como el estudio “alfa-beta-gamma” (αβγ), las primeras tres del alfabeto griego, que corresponderían a los nombres de Alpher, Hans A. Bethe —un autor añadido a propósito, aunque sin créditos en la investigación— y el propio Gamow.

Pero la teoría del Ylem tenía un gran inconveniente: solo explicaba la formación de los elementos químicos pesados hasta el helio, pero no otros que lo son más.

En otras palabras, todos los demás elementos químicos con un mayor peso atómico que el helio no se habrían formado durante el Ylem, sino mucho tiempo después, a través de otros fenómenos.

El misterio sobre los orígenes de los elementos químicos fue resuelto por el astrónomo inglés Fred Hoyle, quien propuso que estos componentes químicos podrían generarse dentro de las estrellas y luego incorporarse en otros cuerpos cuando dichos astros terminan su ciclo de vida. Curiosamente, Hoyle nunca creyó en el Big Bang y menos en un Ylem.