La Misión Euclides: en busca de la energía oscura

la-mision-euclides-buscando-energia-oscuraEn 1998 terminaba de cursar mis estudios universitarios. En aquel entonces, el futuro del Universo tenía varias posibilidades: continuar expandiéndose eternamente y morir en un vacío enorme, pero vacío al fin y al cabo (y frío, muy frío), continuar expandiéndose cada vez más despacio hasta detenerse y comenzar a contraerse. El futuro del Universo dependería de la masa del propio Universo: si era lo suficientemente masivo, la propia gravedad frenaría la expansión. Si no era lo suficientemente masivo, la gravedad no sería capaz de frenar la expansión y el Universo continuaría expandiéndose, cada vez más frío, alejándose las galaxias unas de otras hasta que fuera imposible contemplar desde una estrella en una galaxia cualquiera, la galaxia más cercana. No me gustaría ser astrónomo y tener que vivir en un Universo así, lejos de las maravillas que hoy en día podemos contemplar.

En 1998, Saul Perlmutter, Brian Schmidt y Adam Riess, firmaron el destino de muchos astrónomos del futuro. Futuro lejano, sí, pero futuro al fin y a la postre. También firmaron su propio destino, porque en 2011 recibieron el premio Nobel de Física por lo que anunciaron en 1998. Filosóficamente hablando quiero pensar que Saul, Brian y Adam están equivocados. Pero como científico, tengo que atenerme a los hechos. Ya habrá tiempo de discutir con Dios cuando llegue el momento. Y precisamente Saul, Brian y Adam hablan de hechos. De datos. Irrefutable. Incontestable. Durante los últimos trece años, muchos grupos de investigación han confirmado las observaciones. Pero nadie aún ha conseguido explicar el por qué de los resultados. Sin duda, la Real Academia de Ciencias sueca se reserva un Nobel para el que lo consiga.

Si Einstein viviera, desempolvaría su “constante cosmológica” y reclamaría el Nobel para sí mismo. ¿Qué pinta Einstein en todo esto? ¿Qué tiene que decirnos? Su filosofía le obligaba a pensar en un Universo estático. Sin embargo, cuando desarrolló su teoría de la Relatividad General, sus ecuaciones no describían un Universo estático. Cruel destino. Para “arreglar” el desaguisado, Einstein introdujo de manera forzada un término en su perfecta teoría para “forzar” ese “deseo” del Universo por contraerse debido a la gravedad: aunque el Universo se estuviera expandiendo, cosa que no sabía Einstein puesto que el descubrimiento de la expansión fue posterior a su Teoría de la Relatividad, terminaría por ser frenado por la gravedad y acabaría contrayéndose. Einstein denominó a ese componente extra “constante cosmológica” y sí: fue el mayor error de su vida. Más tarde el propio Einstein lo tuvo que reconocer de manera abierta, cuando Hubble descubrió, no sin ayuda, que el Universo se expandía.

EuclidesTranquilos. No me he olvidado de Saul, Brian y Adam y de que aún no os he explicado qué ocurrió en 1998, aparte del fin de mis estudios universitarios. Pues bien: estos tres científicos descubrieron ese año que el Universo está acelerándose. Mejor dicho: descubrieron que la expansión del Universo se está acelerando. Y sí: según esto, el Universo terminará sus días helado, frío hasta el extremo, con las galaxias tan lejos unas de otras que los astrónomos que vivan ese futuro, si es que ese futuro es “vivible”, se aburrirán como ostras. Como científico, repito, no me queda otra que aceptar los hechos y continuar investigando. Como filosofo me niego rotundamente, porque todo carecería de sentido en un Universo así.

Pero no todo está perdido para los astrónomos del futuro, ni para la filosofía de este servidor de ustedes. Precisamente hay un halo de esperanza porque ni Saul, ni Brian, ni Adam, ni nadie es capaz de explicar esa expansión. Por este motivo, para tratar de explicar lo inexplicable, los científicos han introducido algo tan extraño como sus efectos: la energía oscura y la materia oscura. Uno no puede olvidar que si sumamos la masa de toda la materia que vemos, es suficiente como para frenar la expansión del Universo y, sin embargo, según todas las observaciones, la expansión del Universo se está acelerando. Como si algo forzara esa expansión. Algo que no podemos ver, pero cuyos efectos sí podemos medir: ¿la energía oscura?

No me preguntéis qué es la materia oscura. Ni me preguntéis qué es la energía oscura. No lo sé. Nadie lo sabe. Ambas son uno de los mayores misterios de este Universo que nos ha tocado vivir. Más la energía oscura que la materia oscura. Me explico. Sabemos que la materia oscura existe por sus efectos sobre la materia que sí podemos ver. La materia oscura se comporta como la materia normal en un sentido gravitacional; es decir, que la materia oscura atrae a la materia oscura y a la materia visible y contribuye a frenar el Universo. Se ha calculado que el 21% de la materia del Universo es materia oscura. Este cálculo se hace a raíz de sus efectos sobre la materia normal y visible, como galaxias, estrellas en nuestra propia galaxia, cúmulos estelares y de galaxias, etc. Materia oscura podría ser, por ejemplo, un exoplaneta: existe, tiene efectos gravitacionales, pero no podemos verlos y únicamente hemos sido capaces de detectar casi 1.000 de una cantidad casi infinita que podría poblar nuestro Universo.

La energía oscura sería el 70% del Universo y, por contra, contribuye a la expansión del mismo. Actúa como una fuerza repulsiva. Como la constante cosmológica de Einstein, expandiendo el Universo para que no se contraiga y permanezca estático. Es contraria a la gravedad. ¿Es una entelequia? Bueno, es algo que los científicos utilizan para poder explicar lo que ven. Lo que vemos. Quizá haya otra explicación y alguien la encuentre. Pero por el momento, es cierto que no se nos ocurre una forma más simple de explicar las observaciones. Y Einstein, y su constante cosmológica, siempre están rondando nuestra mente cuando tratamos este tema. Además, no importa si la energía oscura existe o no. Lo que importa es que el Universo se comporta como si la energía oscura existiera. Como si Einstein, en el fondo, hubiera dado en el clavo con su constante cosmológica.

Si os preguntáis si los científicos están haciendo algo por desentrañar este misterio, la respuesta es sí. La misión Euclides. Se trata de una misión de la Agencia Espacial Europea, ESA, que tiene como tarea principal, realizar un mapa de la geometría del Universo oscuro; es decir, de la materia y de la energía oscura. De lo que podríamos llamar el lado oscuro de nuestro Universo. La misión investigará la relación entre la distancia y el corrimiento al rojo que se observa en los objetos lejanos y que está relacionado con la expansión del Universo. También investigará la evolución de las estructuras cósmicas midiendo la forma y los corrimientos al rojo de las galaxias y los cúmulos de galaxias. Se trata de lanzar la vista atrás una distancia temporal de unos 10.000 millones de años. ¿Por qué ese tiempo? Porque se supone que fue hace 10.000 millones de años cuando la energía oscura comenzó a jugar un papel importante en la expansión del cosmos.

Recientemente, NASA ha anunciado que colaborará en la investigación con la ESA. Los investigadores de la ESA y la NASA contarán con un telescopio espacial para cartografiar la forma, el brillo y la distribución tridimensional de dos mil millones de galaxias, cubriendo más de un tercio del cielo observable. Para ello utilizarán Euclides, un instrumento de 1.2 metros de diámetro que será puesto en órbita en el año 2020. Los instrumentos se van a fabricar en Europa y serán gestionados desde el viejo continente.

Como veis, las mejores mentes de la ESA y la NASA van a colaborar para tratar de desentrañar este misterio. A Einstein le habría encantado presenciarlo…

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