Lograron trazar un mapa de un "viento galáctico" para entender el funcionamiento de las galaxias

Investigación

Con el trascurso del tiempo, las observaciones realizadas permitieron determinar otras características del universo que llevaron, en los años 80, a que la comunidad científica postulara una nueva teoría modificada del Big Bang, a la que llamaron Teoría de la inflación cósmica. Ese nuevo paradigma propone que hubo una expansión acelerada y exponencial en los primeros instantes del universo, pero, como toda teoría, debe ser comprobada empíricamente, y, si bien hasta ahora hubo intentos fallidos, ningún equipo científico pudo lograrlo: sigue siendo uno de los objetivos más ambiciosos de la astrofísica.

La huella que dejó el origen de todo

Científicos y científicas de Argentina, Francia, Italia, Reino Unido, Irlanda y Estados Unidos conformaron el “Proyecto Qubic” (por su sigla en inglés: Q y U Bolometric Interferometer for Cosmology). Es un equipo de colaboración internacional –integrado por más de 150 investigadores e investigadoras, técnicos, técnicas, administrativos y administrativas– que en este momento está a punto de instalar un telescopio de alta tecnología en Salta.

El instrumento que diseñaron será capaz de rastrear, en el cielo de la Puna, la huella del momento de la inflación en la “radiación de fondo cósmico de microondas” (CMB por su sigla en inglés), una radiación que data del momento en el que se originó el universo. Si consiguen captarla, será la confirmación de la teoría inflacionaria de los astrofísicos, sobre cómo fueron los instantes iniciales del universo.

“Si uno pregunta qué sucedió antes del Big Bang, eso es, a cierto nivel, ciencia ficción. Es como si uno preguntara: '¿Qué hacía uno antes de existir?'. Son respuestas complicadas. Pero nosotros estamos haciendo ciencia, porque estamos buscando observaciones experimentales de las fracciones de fracciones de segundos de la época inmediatamente posterior al Big Bang. Yo creo que, si nosotros lográsemos efectivamente medir observacionalmente, tener datos observacionales y reales de la creación del universo, sería ciencia de frontera. Por supuesto, son cosas muy difíciles de descubrir, pero si la naturaleza es buena con nosotros, tal vez podamos lograrlo o aportar a su descubrimiento”, se esperanza Alberto Etchegoyen, investigador del Conicet y representante local del Proyecto Qubic en Argentina.

“Como astrofísicos, sabemos lo que pasó desde 400 mil años después del inicio del universo, cuando la materia se desacopló de la energía y los fotones comenzaron a viajar libremente”, explica Beatriz García, investigadora del Conicet.

Crédito: Proyecto Qubic

Cómo es el telescopio

El telescopio de alta tecnología que se desarrolló en el marco del Proyecto Qubic para captar esa radiación se construyó por partes en laboratorios e institutos radicados en Francia, Italia, Irlanda, Inglaterra y Argentina. Ahora, todas las partes se están ensamblando en Salta. “No se va al supermercado y se pide: 'Deme dos detectores del comienzo del universo'. Hay que hacer desarrollos tecnológicos muy de avanzada. El instrumento que se diseñó en Qubic es el corazón del proyecto. Hace una mezcla única de bolometría e interferometría”, explica Etchegoyen.

El telescopio del proyecto Qubic estará encerrado dentro de una carcasa cilíndrica que sirve para mantener temperaturas muy bajas, llamada “criostato”, de 1,8 m de alto y 1,6 m de diámetro. Esa carcasa lo protege y mantiene al telescopio a -269 °C y a los sensores a temperaturas aún más bajas. Esa temperatura permitirá captar las pequeñas fluctuaciones de temperatura producidas en los sensores por la CMB. El criostato y su montura estarán albergado en un domo que se abrirá para la observación al cielo.

En las puertas de la percepción

A casi 5000 metros de altura, en plena Puna, a 300 kilómetros de distancia de Salta y en la localidad de Altos Chorrillos, estará apostado el telescopio. Ese lugar, con bajo contenido de vapor de agua y buena calidad atmosférica, es ideal para este tipo de observaciones.

“Nosotros tenemos veinte años de experiencia muy positiva con el Proyecto Pierre Auger, por eso nos vinieron a buscar para la instalación de Qubic”, cuenta Etchegoyen. “En 2016, la colaboración internacional golpeó nuestra puerta y nos dijo que querían instalar Qubic en Argentina por los cielos de la Puna y por nuestra trayectoria y experiencia. Entonces, nosotros buscamos este lugar de la Puna salteña, que ya lo teníamos analizado”.

Ahora, este lugar específico de la Puna en el que instalarán el telescopio de Qubic “es una zona desde donde se puede observar un cielo limpio, con poco material intergaláctico o polvo, porque ese material también polariza la luz, entonces puede falsear la observación. Esas regiones son muy buenas para ver la radiación de fondo limpia, sin contaminación”, explica García.

Los responsables del proyecto estiman que los primeros resultados científicos estarán tres años después de comenzar a observar el cielo con el instrumento completo. “La astronomía es estadística. Hay que observar durante mucho tiempo. Los resultados no son instantáneos: hay que juntar muchos datos porque después se analiza la relación entre la señal y el ruido instrumental, por ejemplo, y eso implica que se debe hacer una exposición de largo tiempo, colectando datos para tener un resultado creíble”, añade García.

Etchegoyen vislumbra que, si logran cumplir con su objetivo, el proyecto Qubic podría tener consecuencias mucho más allá de lo meramente científico. “Establecer observacionalmente la inflación universal de la creación del universo podría llegar a impactar en el mediano y largo plazo en las ideas de la humanidad en torno a la creación del universo. Tal vez influya sobre la forma filosófica y sociológica de cómo se maneja el ser humano, cómo nos situamos en el universo, a partir de saber cómo se creó”, dice.

Para García, “aunque no cambie nuestra vida cotidiana, sí va a cambiar el límite del conocimiento porque la idea es llegar hasta el nacimiento de este universo, hay una fracción de tiempo insignificante donde hasta ahora solo hay un signo de pregunta: no sabemos qué pasó. Estamos tratando de correr ese límite. Si para comprobar la teoría de la relatividad de Albert Einstein hubo que esperar cien años, no es extraño pensar que nosotros podríamos estar a las puertas de un nuevo descubrimiento sobre el Big Bang. Las ideas ya estaban: por primera vez, tenemos la tecnología adecuada para verificarlas”.