Vladimir Ávila, cosmólogo: Somos la forma más evolucionada de materia

Vivimos en la oscuridad: antes se pensaba que el universo estaba compuesto solo de materia ordinaria, pero hoy sabemos que el 95 por ciento es una invisible conformación de materia y energía oscuras.

MILENIO Actualizada 30/11/2014 a las 09:20    
El 95 por ciento del Universo es una invisible conformación de materia y energía oscuras explica el cosmólogo.  MILENIO

El 95 por ciento del Universo es una invisible conformación de materia y energía oscuras explica el cosmólogo. MILENIO

El doctor Vladimir Ávila Reese (Bolivia 1968) es investigador del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México con licenciatura y maestría en la extinta URSS. Lleva 15 años estudiando para entender la formación y evolución de las galaxias en un contexto cosmológico con materia oscura como ingrediente clave.

En el momento en que entendamos qué es la materia y energía oscura, afirma Ávila Reese a Dominical MILENIO, van a cambiar muchas cosas y paradigmas de la ciencia. "En el tiempo somos nada; pero somos la forma más evolucionada de la materia", afirma.

¿Qué es la materia oscura?

Es la gran pregunta de la astrofísica y cosmología actual. Es materia invisible, porque no absorbe ni emite radiación, y es imposible de ser detectada por cualquier longitud de onda de las radiaciones electromagnéticas, pero sabemos que está ahí por la acción gravitacional que ejerce.

En las galaxias conviven cientos de estrellas y se mueven a velocidades enormes de manera agitada. Con semejante movimiento se esperaría que estos cúmulos estuvieran explotando, pero no pasa así; al contrario, están en equilibrio. ¿Qué provoca el orden y evita esta explotación? La gravedad, ya que mantiene unidas a las galaxias.

La gravedad que produce la materia luminosa (estrellas, gas, etcétera) no alcanza para mantener a las estrellas en equilibrio. Por tanto, se tiene que invocar que hay mucha más masa ahí que no vemos y que también produce gravedad para evitar que las estrellas salgan disparadas.

¿Cuáles fueron los primeros estudios al respecto?

Edward Hubble, en 1929, se dio cuenta en sus estudios que las galaxias no se mueven al azar, sino ordenadamente. Asimismo, descubrió que el universo se está expandiendo y que éstas se alejan unas de otras. En 1937 Frtiz Zwicky midió cuánta masa había en las galaxias y se dio cuenta de que la gravedad provocada por la masa de las galaxias ni de lejos alcanzaba para mantener el equilibrio a este cúmulo; es decir, la masa que produce gravedad era mucho más pequeña que la que se requiere para evitar que estas galaxias, con sus velocidades, no se escapen del sistema. Con base en esto, Zwicky afirmó que había materia que no estamos viendo. "Hay materia escondida".

¿Cuál es la importancia de la materia oscura?

La materia oscura es la que está poniendo orden, es el molde donde se forman los cúmulos, donde se forman las galaxias. Desde hace más de una década he explorado, en simulaciones numéricas, las propiedades de estructuras galácticas usando diferentes tipos de partículas para la materia oscura. Resulta que las propiedades de partículas de materia oscura definen las estructuras de las galaxias. ¡El micromundo define al macromundo!

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Ávila Reese destaca que en épocas muy tempranas del universo, cuando no existían ni siquiera átomos, la radiación era tan caliente que evitaba que la materia ordinaria formara cualquier inicio de semilla de galaxia. Sin embargo, con el descubrimiento de materia oscura, la formación de las galaxias tendría explicación.

¿Qué relación tiene la materia oscura con la formación de las galaxias?

Si lo que domina el universo es la materia oscura, ésta por definición no se altera con la radiación por más enérgica que sea, y los grumos de materia ordinaria sobreviven y pueden hacerse más densos por la gravedad, formándose así estructuras llamadas halos.

Estos halos oscuros son la primera fase de la formación de las galaxias. Con su gravedad capturan el gas, la materia ordinaria (hidrógeno y helio) que cae al centro y ya se empiezan a transformar en estrellas que explotan. Es decir, ahí se forman las galaxias: en el centro de estos esferoides de materia oscura.

Los esferoides de cada galaxia son de 20 a 30 veces más masivos que ésta; es decir, la masa luminosa es 20 veces menor a la masa oscura. Sin materia oscura no podríamos explicar la formación de galaxias y por ende las estrellas y por ende los planetas y por ende qué hacemos nosotros aquí. Estamos aquí gracias a la materia oscura en cierta forma. Es el catalizador que permitió la formación de galaxias.

Con base en las observaciones recientes, ¿cuál es la composición del universo?

El resumen actual es que 5 por ciento de lo que está hecho el universo es materia ordinaria; es decir, la que interactúa con la radiación y forma planetas y galaxias; 25 por ciento se estima que es materia oscura. Aquella que no brilla, no forma átomos, no interactúa con la radiación, pero esa materia pone orden cósmico, es el molde de la estructura del universo, y 70 por ciento es energía oscura.

Es un medio antigravitatorio y repulsivo. Es el componente que provoca la expansión del universo. Si solo hubiera materia, la expansión se tendría que estar frenando, pero desde hace 15 años las asociaciones astronómicas han mostrado de forma contundente que el universo se está expandiendo. Eso significa que hay un componente que produce la aceleración de dicha expansión. Si no sabemos bien qué es la materia oscura, mucho menos se tiene idea de qué es este 70 por ciento.

Ante todas estas investigaciones, ¿cuál es su percepción de la humanidad ante la grandeza del universo? ¿Somos insignificantes?

A nivel espacio y tiempo, somos nada. Sin embargo, al mismo tiempo, somos las estructuras más complejas que hay, y no solo en lo físico o biológico, sino que también contamos con conciencia. Seguramente hay otras civilizaciones, pero el punto es que a nivel de la composición de la materia somos las estructuras más complejas que conocemos. En el tiempo somos nada; no obstante, somos la forma más evolucionada de materia.

¿Podría explicarnos su idea con una analogía?

Supongamos que toda la historia del universo, desde la Gran Explosión hasta la actualidad, son en total tres años: la humanidad surge en los últimos 10 minutos del tercer año.

PRIMER AÑO: Universo caliente, caracterizado por la radiación. No hay vida.

SEGUNDO AÑO: En diciembre del segundo año se forma nuestro Sistema Solar.

TERCER AÑO: En marzo, aparecen los primeros fósiles en la Tierra.

—15 de diciembre: surgen los dinosaurios.

—24 de diciembre: se extinguen los dinosaurios.

—31 de diciembre: surgen los primates.

—31 de diciembre (11:30 PM) surge el ser humano.

—31 de diciembre (11:50 PM) toda la historia de la humanidad son los últimos 10 minutos en la historia del universo.

—31 de diciembre (11:59: 59 PM) Último segundo. El hombre logra conocer todo su pasado y el mundo que lo rodea.

Usted ha expresado que un telescopio es una máquina del tiempo y que con los más poderosos se pueden ver galaxias que están a 11 mil millones de años atrás.

Mientras más poderoso sea un telescopio, más lejos se puede ver; es decir, podemos viajar al pasado. Se puede ver cómo era el universo de la décima parte de la edad actual o la vigésima de la actual. Lo más lejano que se puede ver es la radiación cósmica de fondo: la que viene todavía del último respiro del universo bebé.

Ser astrónomo implica, de alguna manera, involucrar preguntas filosóficas sobre la humanidad: ¿qué hacemos aquí y de dónde venimos? ¿Qué piensa al respecto?

La astronomía estudia el universo y nos abre un panorama enorme, como astrónomos y cosmólogos entendemos que la realidad física es muchísimo más general que todo el mundo pequeño en el que vivimos sumergidos. Es la ciencia que nos trae luz del universo para entendernos a nosotros mismos. Abre nuestras mentes a comprendernos en un contexto muchísimo más allá del mundo local en el que a veces nos hundimos.

Las leyes de la física han jugado en la dirección de que se formen estructuras más complejas y al día de hoy, por lo menos aquí, somos nosotros. Eso nos abre una dimensión enorme en nuerstra concepción del mundo, porque nos pone en un aspecto ético y de responsabilidad: podemos acabar con toda la evolución con una guerra nuclear o podemos crear nuevas formas más complejas de existencia, que es hacia donde vamos. O nos destruimos o s evolucionamos. ¿Por qué habríamos de acabar con el proceso de evolución, que ha durado 13 mil 750 millones de años de vida? Esa es la pregunta.

ENTRESACADO

La gravedad de esa masa inadvertida equilibra la estructura universal

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