Colombiano participó en la misión espacial que estudiará la materia y la energía oscura

La misión Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) está diseñada para explorar la composición y evolución del universo oscuro, ese 95 por ciento del Cosmos que creemos está compuesto por energía y materia oscura, aunque no lo podamos ver.

Este telescopio espacial, que fue lanzado el sábado pasado a bordo de un cohete de Space X, tendrá la tarea en los próximos seis años de crear un gran mapa de la estructura a gran escala del universo a través del espacio y el tiempo. Para hacerlo tendrá que cumplir con la tarea sin precedentes de observar miles de millones de galaxias hasta 10.000 millones de años luz, en más de un tercio del cielo.

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Con esto, según explica la ESA, Euclid explorará cómo se ha expandido el universo y cómo se ha formado su estructura a lo largo de la historia cósmica, revelando más información sobre el papel de la gravedad y la naturaleza de la energía y la materia oscuras. Una misión que también cuenta con una cuota colombiana.

El físico Andrés Balaguera Antolínez, quien colaboró en el desarrollo de un código que lograra medir con alta precisión detalles estadísticos de la distribución de las galaxias en el universo, una de las mediciones fundamentales de este proyecto.

Balaguera Antolínez habló con EL TIEMPO sobre su participación en este proyecto, que en los próximos dos meses deberá poner a punto todos sus instrumentos para poder empezar a enviar a la Tierra los datos que los científicos están esperando, y sobre sus expectativas al respecto de las revelaciones que el mayor y más preciso mapa tridimensional del universo jamás visto le traerá a la humanidad en los años venideros.

La misión de Euclid es hacer uno de los mapas más grandes que se tenga hasta ahora del universo observable. Y con mapas me refiero a tomar información sobre millones de galaxias, tanto mediciones de sus distancias como de sus formas. Estas mediciones nos pueden dar luces sobre cuáles son los componentes más importantes del modelo cosmológico y, aún más importante, cuál es la teoría que logra explicar el universo en esas escalas tan grandes a las cuales va a ser observado.

Es una misión que tiene una trascendencia científica importante porque, más allá de hablarnos de energía y materia oscura, nos va a dar una idea sobre la teoría fundamental del universo.

Euclid es un telescopio espacial distinto a otros experimentos en cosmología que están puestos sobre la Tierra y que esperan también obtener una buena cantidad de información en los próximos años. Euclid tiene la ventaja de que puede observar en longitudes de onda que usualmente son afectadas por la atmósfera terrestre.

De forma similar al James Webb, este observatorio de la ESA se ubica en lo que llaman los puntos de Lagrange, en L2, que son puntos gravitacionalmente estables y que permiten colocar objetos de forma que la atracción gravitacional de la Tierra, la Luna o el mismo Sol no los vayan a sacar de órbita, algo importante para hacer mediciones precisas.

Euclid tiene cámaras en infrarrojo, en el visible, espectroscopía, cuyo fundamento es observar el espectro de la luz o descomponerla en las distintas longitudes de onda que vienen de las galaxias. Y tiene otro componente de imágenes que es básicamente obtener colores de las galaxias y que nos permite de una u otra forma llegar a obtener una cantidad de objetos observados muchísimo más grande. Al tener dos formas de observar, el campo que se espera abarcar es profundo.

El experimento va a observar una buena fracción del cielo, cosa que no hacen todas las misiones. Entre mayor sea la porción que se pueda observar y más profundo se pueda llegar –es decir, entre mayor capacidad de observación tengan los instrumentos o sean más sensibles a luces más distantes– más objetos vamos a tener. Esto es importante para lo que queremos hacer en términos del estudio del universo, porque un factor fundamental para la cosmología es la estadística, la cantidad de objetos que podemos tener y el volumen que cubrimos para hacer esos análisis.

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Por eso Euclid y otros experimentos en Tierra buscan generar volúmenes observados o un número de galaxias analizadas lo suficientemente alto como para poder tener algo que llamamos cosmología de precisión y determinar cuáles son esos valores de los parámetros, como por ejemplo la cantidad de materia oscura, de energía oscura, la ecuación de estado de energía oscura, la aceleración y la geometría del universo. Buscamos obtener todos esos parámetros con una precisión sin precedentes y la pregunta más profunda es verificar si efectivamente el modelo cosmológico que manejamos hoy en día logra describir el universo como lo vamos a observar.

Mi participación en Euclid fue hace un par de años, cuando estaba haciendo un posdoctorado en Roma. Mi rol consistió en desarrollar un código que lograra medir, con muy alta precisión, las características estadísticas de la distribución de las galaxias en el universo, una de las mediciones fundamentales de la misión

. Hay que escribir códigos, entender la teoría, entender también la cosmología, saber programar y hay que hacerlo de modo tal que se logre ensamblar con toda una serie de productos que vienen antes y que eso genere, a su vez, un producto para que otras personas analicen y saquen la ciencia de ahí. Es un engranaje bastante complicado, pero al final satisface saber que uno está contribuyendo con lo que uno sabe hacer y que eso se va a utilizar dentro de la misión para producir resultados científicos.

Son dos cosas que tienen en principio una naturaleza bien distinta. La materia oscura es un concepto del que se viene hablando desde hace casi 100 años y obedece, observacionalmente hablando, al hecho de que hay un tipo de aglutinamiento de la materia que no puede ser explicado solamente a través de la materia que uno observa, la que es capaz de emitir radiación, como de lo que estamos hechos nosotros. Se puede explicar si existe un componente que tiene esa capacidad de aglutinar, pero que no se ve. De ahí que se llame materia oscura. Materia porque tiene masa, porque siente la atracción gravitacional y la ejerce, y oscura porque no la podemos ver. Es algo que se intuye a partir de la observación, ya sea la dinámica de galaxias o la del universo a gran escala.

La energía oscura es un poco más complicada porque no sabemos a ciencia cierta qué es. Desde un punto de vista netamente pragmático, entra en un modelo cosmológico que intenta explicar por qué el universo se está acelerando, como lo estamos viendo. Para explicar eso necesitamos meter algo en nuestra bolsa de materia y energía que justifique esa aceleración, sin contar la materia oscura. La energía oscura entra como algo para que las piezas encajen. Y no está dicho que esa sea la respuesta.

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Uno de los grandes objetivos de Euclid es no solo trazar la historia del universo –con lo cual uno puede dilucidar cómo es la energía oscura, cómo ha evolucionado en el universo y si las teorías pueden ajustarse o no–. Quizás la pregunta más fundamental es si efectivamente la teoría de la relatividad, tal y como nos la enseñó Albert Einstein hace casi 100 años, es realmente la teoría para explicar el universo. Y si no es, ¿cuál? Todo está acoplado, aunque la energía oscura no sea lo que nosotros llamamos una constante cosmológica, sino que algo distinto puede encajar todavía dentro del modelo cosmológico, pero sí existen pruebas que la misión tiene preparadas en las que con determinados resultados nos quedamos con Einstein, por ejemplo, o si se desvía de determinado valor el universo no es lo que habíamos pensado y nos tocará pensar en otros modelos.

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS

REDACCIÓN CIENCIA