Nobel de Física, para el estudio del cosmos

Autor: Adrian Marcelo Buitrago Gallego
11 octubre de 2019 - 08:28 AM

El pasado martes 8 de octubre, la Academia de las Ciencias de Suecia anunció como ganadores del Premio Nobel de Física 2019 a Michel Mayor, Didier Queloz y James Peebles. Los dos primeros, por ser pioneros en el descubrimiento de planetas fuera del sistema solar, y el tercero por fundamentar las teorías cosmológicas modernas.

Medellín

Hace más de 2300 años, el filósofo Epicuro le escribió a su discípulo Heródoto: “Hay un número infinito de mundos, algunos como el nuestro, otros diferentes”. Por más de dos milenios esta afirmación solo fue especulación. La física moderna y la revolución técnica permitieron en el siglo XX predecir la existencia de planetas fuera del sistema solar, pero se debió esperar hasta 1995 para que los astrónomos observaran, de manera concluyente, un planeta orbitando una estrella.

Lo que la humanidad sabe del cosmos aún es incipiente, pero entre Epicuro y el siglo XXI los logros en ese entendimiento han sido numerosos, tanto en el campo teórico como en el experimental. Precisamente, a ese trabajo en la comprensión del cosmos fue al que se le otorgó el Premio Nobel de Física 2019.

“Este año el premio es para las contribuciones al entendimiento de la evolución del universo y nuestro lugar en el cosmos. La Real Academia Sueca ha decidido dar la mitad del Premio Nobel de Física 2019 a James Peebles, por sus descubrimientos teóricos en cosmología, y la otra mitad a Michel Mayor y Didier Queloz, por el descubrimiento de exoplanetas orbitando una estrella de tipo solar”, anunció Göran Hansson, secretario general de la Real Academia de Ciencias de Suecia, la mañana del martes 8 de octubre.

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Los tres investigadores, astrofísicos y astrónomos, contribuyeron a “una nueva comprensión de la estructura y la historia del universo. Sus trabajos han cambiado para siempre nuestras concepciones del mundo”, en palabras de los miembros de la Academia.

Mayor y Queloz comprobaron la visionaria afirmación de Epicuro; además, otros sabios, como Giordano Bruno, mostraron que la tierra es solo un planeta más en un universo gigantesco. Es más, James Peebles cambió la forma misma del entendimiento del universo y aportó a la fundamentación de la cosmología moderna.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma)

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), ubicado en Chile, es el mayor proyecto astronómico del mundo y surgió de una asociación entre países de Europa, América y Asia. Foto: Cortesía Alma.

 

Historia y composición del universo

En 1964, Robert Wilson y Arno Penzias, dos ingenieros de la compañía Bell Labs, descubrieron, mientras construían una antena de telecomunicaciones, una interferencia que no eran capaces de eliminar y de la que desconocían su procedencia. Posteriormente se sabría que esa interferencia es el fondo cósmico de microondas, el reflejo del surgimiento de la luz en el universo, 379.000 años después del Big Bang y 13.787 años antes que la humanidad lograra detectarla.
Robert Wilson y Arno Penzias ganaron el Premio Nobel de Física por el descubrimiento, pero el aporte teórico de Peebles fue fundamental para entender esa señal.

Basado en las mediciones del fondo cósmico de microondas, Peebles calculó la masa del universo, medición que arrojó que la materia bariónica, aquella que está en las estrellas, galaxias y también personas, es solo una pequeña parte del total de la materia y la energía que hay en el universo.

En la década de 1980, propuso que partículas de materia oscura (llamada así por carecer de radiación electromagnética, incluida la luz) suministran esa masa faltante. Actualmente, el científico se dedica a la búsqueda de esa materia, así como al entendimiento de la estructura del universo.

También, propuso la existencia de la energía oscura (responsable de la expansión del universo). El modelo que desarrolló arrojó que la composición del universo es 5% de materia bariónica, 26% de materia oscura y 69% de energía oscura.
Según el Instituto Karolinska de Estocolmo, las ideas de Peebles fueron decisivas para transformar la cosmología en los últimos cincuenta años, haciendo del estudio del cosmos una ciencia menos especulativa.

 

En busca de exoplanetas

En 1992, Aleksander Wolszczan y Dale Frail descubrieron los tres primeros planetas extrasolares de la historia, los cuales orbitan una estrella de neutrones. Pero no fue hasta 1995 que Mayor y Queloz encontraron un exoplaneta en una estrella tipo solar.

El planeta descubierto fue llamado 51 Pegasi b (ahora Dimidio) un gigante gaseoso del tipo júpiter caliente, con una órbita más próxima a su estrella que Mercurio al Sol. Este planeta lo descubrieron usando la técnica de velocidad radial, siendo pioneros en ello.

"Es un reconocimiento fantástico del trabajo realizado por Michel Mayor y Didier Queloz", señaló en un comunicado Yves Flückiger, rector de la Universidad de Ginebra, lugar de trabajo de ambos científicos en el momento del descubrimiento.
"Da testimonio de la calidad de su proceso científico, de su rigor, pero también de una creatividad y de una capacidad de pensar y de buscar fuera de los caminos marcados, que es la fuente de los descubrimientos más grandes", agregó.

Tras el anuncio de la Academia, Mayor y Queloz recordaron que ese descubrimiento fue “el más emocionante de toda nuestra carrera, que sea recompensado con un Premio Nobel es simplemente extraordinario".

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Pero este galardón no estuvo libre de polémica. Como ya se mencionó previamente, Aleksander Wolszczan y Dale Frail fueron los primeros en detectar exoplanetas. Esto ha generado cierto inconformismo entre algunos científicos que consideran que ellos son igualmente merecedores del galardón.

Por otra parte, hay quienes argumentan que la publicación de 1992 no fue concluyente, por lo que opinan que el galardón recibido por Mayor y Queloz es totalmente merecido. Esta postura es compartida por científicos como Jorge Zuluaga, profesor del programa de astronomía de la Universidad de Antioquia, así como por eminentes científicos alrededor del mundo, quienes han felicitado a los ganadores del Premio.

 

La búsqueda continua

Han pasado más de dos décadas desde que se detectaron los primeros exoplanetas, actualmente se conocen de 4.000. El trabajo para la detectar exoplanetas es complejo. Mientras que una estrella brilla intensamente, un planeta lejano es completamente opacado por esa luz. Actualmente se utilizan seis técnicas distintas en la búsqueda de planetas extrasolares. La más inusual es la directa, por imagen. Pero hay otras cinco técnicas indirectas que ayudan en esta tarea: velocidad radial, astrometría, cronometría de púlsares, tránsitos y microlentes gravitacionales.

Fondo cósmico de microondas

Fondo cósmico de microondas.

 

En la actualidad, los científicos ya no se preguntan si hay planetas fuera del sistema solar, pero sigue sin saberse si existe vida en estos, sigue desconociéndose qué son la materia y la energía oscura. Como dijo Peebles, ni siquiera se comprende bien la materia bariónica que es el 5% del universo.

El científico ganador del Nobel también señaló que “nunca llegaremos a comprender completamente el universo. Pero eso no es decepcionante en absoluto. La ciencia es una búsqueda sin final”.

 



Ganadores Nobel de medicina

El lunes 7 de octubre, la Real Academia de las Ciencias de Suecia anunció que William Kaelin, Gregg Semenza y Peter Ratcliffe son los ganadores del Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2019, por el descubrimiento de "cómo las células sienten el oxígeno disponible y se adaptan a él".

“La importancia fundamental del oxígeno se ha entendido durante siglos, pero la forma en que las células se adaptan a los cambios en los niveles de oxígeno ha sido desconocida durante mucho tiempo. El trabajo premiado este año revela los mecanismos moleculares que subyacen en la forma en que las células se adaptan a las variaciones en el suministro de oxígeno”, señaló el Comité del Nobel en un comunicado. Los hallazgos de estos científicos son la base de tratamientos actuales contra la anemia y futuros medicamentos contra el cáncer.

 



Ganadores Nobel de química

El miércoles 9 de octubre, la Real Academia de las Ciencias de Suecia anunció a los ganadores del Premio Nobel de Química de 2019: “Los ganadores son John B. Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino, por desarrollar la batería de iones de litio”.

"Esta ligera, recargable y potente batería se utiliza en la actualidad en todas partes, desde los teléfonos móviles a los ordenadores portátiles y los vehículos eléctricos. También puede almacenar cantidades significativas de energía solar y eólica, haciendo posible una sociedad libre de combustibles fósiles", señaló la Academia en un comunicado.

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