El Universo Desconocido, por Brian Schmidt

A principios de la pasada década de los noventa, los astrónomos se empeñaron en averiguar cuál sería el destino final del Universo. Si todo comenzó con una gran explosión, el Big Bang, a partir de un único punto que empezó a crecer hasta alcanzar las dimensiones actuales, ¿Cómo de rápido se sigue expandiendo el Universo en la actualidad? Y, sobre todo, ¿está la gravedad de los billones de galaxias que podemos ver frenando esa expansión? ¿Podría incluso llegar a detenerla? Brian Schmidt fue el hombre (o uno de los hombres) que consiguió responder a estas preguntas. Y lo hizo, en los umbrales del año 2000, con un descubrimiento sensacional e inesperado, uno que cambiaría para siempre la percepción que tenemos del Universo en que vivimos.

En efecto, Schmidt se dio cuenta de que, lejos de frenarse, el ritmo de expansión universal se está acelerando. Esto es, el Universo en que vivimos crece cada vez más deprisa, impulsado por una fuerza desconocida que la Ciencia, a falta de más detalles, ha bautizado como“energía oscura”. Esa “expansión acelerada” hace que la materia que contiene el Universo (en forma de galaxias y estrellas) esté cada vez más dispersa y alejada entre sí. Al final, dentro de un lapso de tiempo inimaginablemente largo, con toda la materia que existe diseminada a enormes distancias en un espacio gigantesco y oscuro, el Universo entero se apagará para siempre. El hallazgo le valió a Schmidt el premio Nobel de Física de 2011, que compartió con otros dos investigadores, Adam Riess y Saúl Perlmutter. Ayer, Schmidt se encontraba en Madrid para impartir una conferencia sobre “El Universo acelerado” en la Fundación BBVA. Allí concedió una entrevista a ABC.

– Su descubrimiento nos ha revelado un futuro muy triste para el Universo… ¿Será realmente el final tan frío, solitario y oscuro?

– Sí. Según podemos ver, el Universo entero se está desvaneciendo, igual que un gas caliente que se expande hasta que se enfría y se diluye por completo. Podemos decir que el Universo tuvo un principio excitante y muy activo, el Big Bang, y que tendrá un oscuro futuro de inexistencia, en el que volverá a la nada.

– ¿No hay, pues, alternativa?

Algunas personas disfrutan con la idea de que lo sabemos ya todo sobre el Universo. Pero no es así. Por ejemplo, ¿Hay quizá otros universos? ¿O puede que algo importante se nos haya escapado hasta ahora? ¿Algo que consiga revitalizar el Universo, devolverle la fuerza que tuvo… ? Si eso es realmente posible, si eso es cierto, es algo que no sabemos…

– Hace apenas dos décadas creíamos saber que la materia que forma el Universo estaba frenando, gracias a su gravedad, la expansión, y que esa expansión podría incluso llegar a frenarse, dar “marcha atrás”, empezando una etapa de contracción…

– Sí, pero eso ha resultado no ser cierto. Precisamente para comprobarlo, en los noventa se empezó a calcular la masa total del Universo, y lo que se encontró es que la materia que vemos, la que forma las estrellas y las galaxias, apenas si era un 4,5 del total… Cerca de otro 25% es materia oscura, que no podemos ver ni detectar y el resto, casi un 70%, algo que llamamos energía oscura, que es precisamente la responsable de la expansión acelerada.

– ¿Y que es exactamente esa energía oscura?

– En realidad, no lo sabemos. Pero mi preocupación como científico es que se comporta exactamente igual que la constante cosmológica predicha por Einstein, aunque en realidad sea algo muy diferente. Creo que no se trata de lo mismo porque es algo que varía a lo largo del tiempo. Se trata más bien de un campo asociado a la energía, más parecido en su forma de funcionar al bosón de Higgs y su campo, pero la dificultad aquí es que puede resultar imposible confirmar este hecho durante el transcurso de una vida humana, incluso de una civilización entera.

– Entonces la existencia de esta energía oscura es un factor a añadir a su ejemplo anterior de que el Universo en expansión se parece a un gas caliente que se expande, se enfría y se diluye… Solo que no sabemos cuál es el efecto que ejerce esa energía oscura sobre el futuro del Universo en expansión.

– En la actualidad siguen naciendo estrellas y formándose nuevas galaxias. ¿No da eso una idea de normalidad en el devenir del Universo?

– No, en absoluto. De hecho, la tasa de nacimiento de nuevas estrellas se está desplomando. Nada que ver con la que había en otras épocas del pasado. La mayor parte de las cosas que han de suceder en el Universo, ya han sucedido. Por ejemplo, si retrocedemos a cuando el Universo tenía sólo 3.000 millones de años (hoy tiene 13.800) el número de nuevas estrellas era superior en un factor de veinte al que se da en la actualidad. Incluso la mayor parte de las estrellas de nuestra propia galaxia se formaron entonces. Es cierto que aún hoy siguen naciendo estrellas, pero a un ritmo, como digo, muchísimo menor. Y ese ritmo seguirá decreciendo en el futuro.

– ¿Por qué?

– Porque al principio, cuando se formó nuestra galaxia y las estrellas que contiene, había mucho gas disponible para hacerlo (el 99% de la materia ordinaria del Universo, en efecto, es hidrógeno). Pero a medida que el Universo siguió expandiéndose y la materia alejándose la una de la otra, la cantidad de gas fue disminuyendo, y en un futuro no demasiado lejano se habrá terminado del todo, con lo que ya no nacerán nuevas estrellas.

– ¿Y qué hay de los grandes cúmulos formados por cientos o miles de galaxias que, en lugar de alejarse, se acercan entre sí? ¿Son solo fenómenos locales de actividad en un Universo que se muere?

– Esos cúmulos, la capacidad que tienen esos grandes cúmulos de atraer nuevos miembros, está decreciendo de forma dramática, de nuevo a causa de la expansión del Universo. Esos cúmulos seguirán existiendo durante mucho tiempo aún, pero cada vez más lejos los unos de los otros, hasta que queden completamente aislados y se apaguen uno por uno a medida que vayan consumiendo la materia que tienen a su disposición. La estructura a gran escala del Universo se parece a la de una red, en la que los nudos son los cúmulos de galaxias, pero la expansión está estirando esa red, rompiéndola y alejando cada uno de los fragmentos. Todas las observaciones realizadas hasta ahora son consistentes con este futuro.

– Cuando se enfrentó por primera vez a sus resultados, que además nadie se esperaba, ¿qué fue lo primero que pensó?

– Bueno, lo primero que pensé es que se trataba de un error. Y pasé largos meses revisándolo todo para encontrar ese error. Estaba convencido que no podía ser cierto. Pero cuando, con el paso del tiempo, me convencí de que no había error alguno, entonces pensé que quizás me faltaba alguna pieza en el puzle, algo importante y en lo que no había reparado. La idea de un Universo totalmente lleno de una extraña energía que lo empujaba a extinguirse era algo difícil de digerir.

– ¿Cuánto tiempo tardó en convencerse del todo de sus resultados?

– Bueno, me di cuenta de que mis observaciones eran correctas en 1998. Pero aún me preocupaba que me faltara alguna pieza clave de información que hiciera variar por completo esos resultados. Sin embargo, dos años después, en el 2000, otros equipos llegaron a las mismas conclusiones, y confirmaron que efectivamente el Universo está lleno de energía oscura. Cuando esto sucedió, respiré aliviado. Porque estaba en lo cierto. Después de eso, centenares de nuevos experimentos volvieron a confirmar, una y otra vez, que la expansión del Universo es cada vez más rápida.

– ¿Es posible calcular cuándo se producirá este final?

– Dentro de unos 500 millones de años, desde la Tierra no será posible distinguir ni una sola galaxia. De hecho, la galaxia más cercana a la nuestra estará entonces a la misma distancia a la que hoy están las galaxias más distantes que podemos ver. Andrómeda, nuestra vecina galáctica, se habrá fundido ya con nuestra propia galaxia y ambas formarán una sola. Dentro de 500 millones de años, las galaxias que tenemos más cerca tendrán un corrimiento hacia el rojo de diez, que es lo más lejos que conseguimos ver hoy en día.

– ¿Y después de eso?

– Después, en un futuro distante, el corrimiento hacia el rojo de esas galaxias tenderá a infinito y todas ellas serán técnicamente inobservables, no importa cuál sea la tecnología que haya entonces… Simplemente estarán tan lejos y se seguirán alejando tan rápidamente que será imposible verlas. A partir de ese momento, cada galaxia o grupo de galaxias solo contarán con sus propias fuerzas, y se irán consumiendo poco a poco, hasta que se agote el combustible de la última estrella y en un lapso de tiempo que puede durar cientos de billones de años. Para entonces, el Universo se habrá convertido en un lugar realmente aburrido.

– ¿Es usted una persona religiosa?

– No. No soy religioso, pero tampoco soy un ateo, por lo menos no en el sentido estricto de la palabra. Yo me describo a mí mismo como un agnóstico militante, no tengo razones para creer que exista un Dios, ni tampoco es algo importante para mí. Por lo tanto, si no lo conozco y tampoco lo necesito, es algo que no me incumbe.

– ¿Y qué hay de los millones de creyentes que hay en el mundo?

– Sin embargo, lo que usted ha descubierto es precisamente cómo será el final del Universo, el fin de todas las cosas…

– Sí, el final de todas las cosas, pero es posible que Dios tenga algún otro Universo escondido… Y aunque fuera así, no nos afectaría, y por lo tanto tampoco es algo que me importe.

– Ahora que lo menciona, el final de este Universo no tiene por qué afectar a la evolución de otros posibles universos…

– Es posible, pero eso es algo que aún no sabemos. Y en este, lo único que no podemos explicar es el momento mismo del Big Bang, pero sí todo lo que viene después. Podemos imaginar que el Big Bang se produjo a partir de una fluctuación cuántica, pero entonces la pregunta sería sobre el origen de esa fluctuación, y si eso también se responde siempre habría una nueva pregunta sobre qué creó lo que creó la fluctuación, y así sucesivamente…

– ¿Cree que hay una “nueva física” ahí fuera, esperando aún a ser descubierta?

– Tengo mucha confianza en que sea así. Cada vez que la Humanidad ha empezado a comprender algo, se ha dado cuenta de que se equivocaba. Por otro lado, nosotros aún no comprendemos la energía oscura, por lo que la física que explica la energía oscura está aún por descubrir, y estoy convencido de que será revolucionaria y que cambiará por completo nuestra forma de ver el Universo.

– En realidad, conocemos aún muy poco sobre el Universo… ¿Es posible que estemos equivocados en todo?

– Es cierto que a día de hoy la mayor parte del Universo está aún por explicar. Pero también lo es que lo que se va descubriendo no anula lo que ya se sabía. Las leyes de Newton, por ejemplo, siguen siendo muy válidas, a pesar de todo lo que vino después. Y lo mismo sucede con Einstein. Por eso creo que cuando se logren explicar la materia y la energía oscuras, eso no querrá decir que lo que sabemos ahora no sea igual de válido.

– ¿En qué está trabajando actualmente?

– En varios campos. Por una parte, sigo trabajando en la expansión del Universo y en entender hasta qué punto las leyes de Einstein se reflejan en la naturaleza. Eso supone más o menos el 25% de mi actividad. Por otra parte, también formo parte de un proyecto de búsqueda de planetas alrededor de otros sistemas solares. Trabajo en un programa de rastreo que tiene como objetivo las estrellas y galaxias que se ven desde el hemisferio sur (vivo en Australia). El programa se llama Skymapper. Y también intento comprender cómo llegó el Universo a ser como es hoy en día. Para eso, intento encontrar las estrellas más viejas que existen, las primeras que se formaron en el Universo primitivo y a partir de las que todo comenzó. Esa es la pregunta que me gustaría poder responder en los próximos diez o quince años.

– ¿Y cómo piensa hacerlo?

– ¿Cómo de antiguas?

– Estas estrellas tienen cerca de 13.000 millones de años de antigüedad, casi tanto como el Universo entero y mucho más que la Vía Láctea. De hecho, son tan antiguas que se formaron directamente a partir del material original del Big Bang.

– Es decir, que son estrellas de primera generación…

– Hasta ahora, nadie ha encontrado aún estrellas de primera generación. Y aún no puedo asegurar que las nuestras lo sean. Hasta ahora, a lo más que aspiramos es a descubrir estrellas de segunda generación, es decir, aquellas que se formaron a partir del material de estrellas ya muertas de la primera generación. Y creo que tenemos una estrella formada directamente a partir de los restos de una única estrella de la primera generación, lo cual es fascinante. Pero lo que intentamos no es encontrar una, sino muchas de estas estrellas, suficientes como para poder comprender, estadísticamente, cómo se formaron las galaxias. Estamos solo al principio de este gran proyecto.

– ¿Cómo localizan esas estrellas?

– Las estrellas que explotan de forma más violenta producen oleadas de radiación gamma (GRB), una de las mayores fuentes de energía de todo el Universo. Buscamos, de nuevo, las explosiones de este tipo más distantes que podamos localizar, en los confines mismos del Universo conocido. Cuando esa luz viaja a través del Universo, y llega hasta nosotros, nos trae información sobre cómo era el Universo en el momento de esa explosión. Y vemos, por ejemplo, que la tasa de expansión era menor en el pasado, lo que corrobora de nuevo nuestros resultados. Esencialmente, tratamos de averiguar cómo era el Universo en el mismo periodo en que nacieron esas primeras estrellas. En otras palabras, utilizamos las explosiones de rayos gamma para iluminar el Universo antiguo.

– Se trata de proyectos realmente complejos de realizar…

– Efectivamente. Por eso quiero promover una colaboración estrecha entre los muchos países que están estudiando el Universo primitivo. La competencia es buena, pero esta tarea es algo que hay que abordar en conjunto. Es demasiado grande como para que un solo equipo pueda realizarla solo.

– ¿Le gustaría añadir algo para terminar?

– Sí. Que para mí es un privilegio poder dedicarme a la astronomía. Y una de las cosas que adoro de la astronomía es su universalidad. Voy a Africa, a Europa, a Asia… No importa dónde, todo el mundo comprende este concepto. Y por eso pretendo que en un futuro próximo todos los esfuerzos en este campo se realicen conjuntamente. Y será trabajando juntos como consigamos realmente comprender el Universo que nos rodea y el lugar que ocupamos en él.

El universo desconocido, por Brian Schmidt