Julia F. Ereza, astrofísica: "El Universo es un ciclo de vida y muerte inagotable"

"El Universo es todo lo que fue, todo lo que es y todo lo que será". Es la frase de apertura de la afamada serie documental 'Cosmos', escrita y dirigida por el astrofísico y divulgador Carl Sagan en 1980. Tan solo un año antes, un escritor británico había planteado ya la posibilidad de que un ordenador fuera capaz de desvelar sus misterios.

El escritor era Douglas Adams y su obra: 'La Guía del autoestopista galáctico', no es que pueda considerarse ciencia ficción dura precisamente. Adams era un cachondo y su novela es una de las más divertidas que se pueden leer dentro del género fantástico, con permiso de Terry Pratchett.

Sin embargo, su concepto de la supercomputadora 'Pensamiento Profundo' puede que tenga algo que ver con 'Uchuu', la mayor simulación del Universo que ha sido desarrollada por un equipo internacional de investigadores y que ha sido puesta a disposición de todo el mundo de forma gratuita en la nube.

Adams define en su novela a 'Pensamiento Profundo' como la segunda mejor computadora de todos los tiempos, creada por una raza de de seres pandimensionales e hiperinteligentes para obtener la respuesta al sentido de la vida, el universo y todo lo demás: 42, dijo la computadora tras millones de años de procesamiento de datos. El problema, argumentó, no era la respuesta, sino que la pregunta no estaba bien formulada.

La solución que ofreció 'Pensamiento Profundo' fue hacer una computadora mejor que ayudara a plantear correctamente la pregunta. Y esa computadora era la Tierra. La moraleja, en cierto modo, es que somos los humanos los que podemos plantearnos las preguntas correctas sobre el Universo.

Julia F. Ereza, es estudiante del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y usa la simulación Uchuu para tratar de encontrar esas respuestas.

"El ser humano tiene una necesidad innata de saber de dónde viene y dónde va. Es una inquietud que en mayor o menor medida tenemos todos. A mucha gente le interesan estos temas cosmológicos", afirma Ereza, "pero no porque les interese la física, sino porque les interesa saber sobre de dónde venimos y que hacemos aquí, y la herramienta que nos da la ciencia para dar respuesta a estas preguntas es la cosmología".

Pregunta: Cuando hablamos de cosmología tengo la sensación que sois en parte científicos y en parte filósofos, porque os dedicáis a las grandes preguntas.

Respuesta: Esta rama del conocimiento es realmente hacer ciencia por amor al arte. No es como otras disciplinas científicas en las que tú estudias procesos que pueden aportar un beneficio tangible a la sociedad: la cura del cáncer o una vacuna. Nosotros buscamos los orígenes de todo porque es una inquietud de todo ser humano desde siempre y queremos saber la respuesta.

P: ¿Cómo nos puede ayudar esta simulación a encontrar esas respuestas?

R: Este tipo de simulaciones nos sirven para comprobar si lo que sabemos de astronomía es correcto o no. Nosotros metemos los datos en la simulación y los resultados que nos dé tienen que ser los mismos que observamos en el Universo. Si no fuera así podría indicar que alguna de las leyes cosmológicas que creemos ciertas no lo son. Igual la ley de la relatividad general de Einstein no es correcta del todo.

Estas simulaciones, al compararlas con las observaciones, nos permiten averiguar si estamos entendiendo cómo funciona el Universo. Si las suposiciones que hemos hecho son correctas o no, y una vez hemos validado que todo está correcto podemos usar la simulación para hacer estudios que no podríamos hacer mediante observaciones, porque el tiempo de los telescopios está limitado.

Tener una simulación es como tener una caja de juguetes. Tú puedes hacer ahí lo que quieras: medir distancias entre galaxias, colocar dos galaxias y un agujero negro en el centro y ver cómo interactúan las fuerzas gravitatorias… Esto no te lo permiten las observaciones, pero en la simulación puedes hacer predicciones de lo que crees que vas a observar también.

P: ¿Qué relevancia tiene que Uchuu sea de acceso libre?

R: Este tipo de simulaciones son muy costosas. Se necesitan ordenadores muy potentes y usarla gasta mucha energía. Eso es mucho dinero. Y gestionar todos esos datos también necesita una infraestructura enorme. Necesitas una habitación llena de discos duros para poder almacenar todo eso y eso supone más dinero.

Este tipo de simulaciones tan grandes son muy caras y normalmente los equipos que las hacen se las suelen quedar para ellos para poder sacar resultados que no tiene otra gente porque no tienen una simulación tan buena.

Por eso nosotros la queríamos hacer libre, porque hay grupos de investigación muy buenos que no tienen los recursos para hacer una simulación como ésta pero que sí que le pueden sacar provecho y al final, el avance que haga cualquier grupo de investigación nos beneficia a todos.

P: En las simulaciones. ¿Nos ponemos a nosotros en el centro del Universo?

R: En principio debería dar igual porque lo que vemos con las simulaciones es que el Universo es homogéneo. Daría igual que lo miraras desde la Tierra o desde otro planeta de otra Galaxia. Verías más o menos lo mismo. En las simulaciones que hacemos solemos colocarnos en un punto, pero da un poco igual.

P: ¿Cómo es el Universo cuando lo estudiamos a estas escalas gigantescas?

R: Para que te hagas una idea. Para nosotros, una vez trabajamos con el resultado final de una simulación, nuestra galaxia se sitúa en lo que nosotros llamamos un halo de materia oscura, una estructura que es de un tamaño muy superior al de una galaxia y que está compuesto de partículas de materia oscura.

P: Pero no sabemos lo que es la materia oscura

R: No. No sabemos lo que es, pero sabemos que existe porque detectamos sus efectos gravitacionales y sabemos que está ahí. Para explicar fenómenos astronómicos que ocurren relacionados con la gravedad necesitamos que haya algún tipo de materia que interactúa con la gravedad pero que, por algún motivo, no vemos. Es un tipo de materia que no reacciona con las ondas electromagnéticas y por lo tanto no podemos verla.

P: Y las Galaxias se concentran en esos halos de materia oscura...

R: Sí, y en nuestras simulaciones estos halos los consideramos como puntos. Son solo puntos. Para que te hagas una idea del tamaño, de la escala de la simulación. Nosotros ni siquiera somos capaces de identificar galaxias dentro de esos halos, simplemente sabemos que hay un halo de materia oscura en esta posición pero ni siquiera podemos ubicar la Vía Láctea, son unas escalas muy superiores a las de una galaxia.

P: En la imágenes de ese Universo a gran escala parece que todo se agrupa formando filamentos, una especie de telaraña.

R: Es lo que se llama la red cósmica. Al principio del Universo, un poco después del Big Bang, la materia estaba distribuida de una forma más o menos homogénea, pero había algunos puntos con un poco más de densidad y estos filamentos que vemos en las simulaciones son la materia acercándose a esos puntos de mayor densidad.

Es un proceso, si lo viéramos millones y millones de años en el futuro toda esa materia se habría colocado entorno a esas zonas de mayor densidad y esos filamentos desaparecerían, pero de momento seguimos viendo ese proceso que forma esos filamentos de materia en el Universo.

P: Porque el Universo está en expansión y esa expansión se está acelerando...

R: Con eso hay un poco de confusión en la población general. La expansión acelerada del Universo existe, pero no funciona como mucha gente cree. El ejemplo que siempre se pone es que tú tienes un globo y sobre él los dibujos de las galaxias y a medida que hinchas el globo las galaxias de la superficie se separan y se agrandan. Pero no es exactamente así.

El ejemplo funciona mejor si pegas pelotitas sobre el globo. El espacio entre las galaxias sí se expande y las separa, pero las galaxias no se agrandan, las estrellas dentro no se separan porque han conseguido desacoplarse de la expansión del Universo. Están unidas por la gravedad. A su alrededor, entre las galaxias, el Universo se expande, pero dentro, no.

P: Y si el Universo se sigue expandiendo. ¿Cómo acabará?, ¿Todo se separará, se enfriará y se apagará?

R: No se sabe. Sabemos que la responsable de la expansión acelerada del Universo es la energía oscura. (Sí, a los astrónomos nos gusta mucho llamar a las cosas oscuras). Pero la naturaleza de la energía oscura no la conocemos. No sabemos cómo se comporta. No sabemos si va seguir expandiendo el espacio indefinidamente, si en algún momento va a parar, o si va a hacer lo que se llama el ‘turn over’, volver hacia atrás y comprimirlo todo como al inicio del Universo.

Con los datos que tenemos suponemos que sí, que seguirá expandiéndose. Pero en realidad no lo sabemos. Sabemos que hay algún tipo de energía que hace que en el espacio se genere más espacio. Pero no sabemos qué va a pasar porque no sabemos cómo funciona esa energía.

Sí que es verdad que si sigue así, todo se terminará enfriando porque las cosas empezarán a estar más lejos las unas de las otras. Si la Tierra siguiera aquí dentro de miles y miles de millones de años y los humanos también, al mirar al cielo, probablemente no verían nada, porque todas las galaxias estarían demasiado lejos.

P: Cuando hablamos del Universo en estos términos pareciera que hablamos de un ser vivo: que nace, crece, se reproduce y al final muere.

R: El Universo es un ciclo de vida y muerte inagotable, es un poco como esas religiones que creen en la reencarnación. Las estrellas cuando mueren dan lugar a otras estrellas. Cada vez que muere algo deja restos en el espacio para que otra cosa nazca. Al final las estrellas están hechas de lo mismo que nosotros.

P: Somos polvo de estrellas que decía Carl Sagan...

R: Claro, al final estamos hechos todos de lo mismo. Todos somos los mismos elementos.

P: Recuerdo una serie de ciencia ficción de los años noventa en la que uno de los personajes, perteneciente a una raza alienígena, decía que en su cultura se consideraba que los seres inteligentes eran una manifestación del propio Universo tratando de comprenderse a si mismo...

R: Estaría bien que el Universo nos hubiese creado para entenderse a sí mismo. Sería interesante, pero yo realmente creo que somos una serie de casualidades y ‘catastróficas desdichas’ que al final han dado origen a una vida inteligente y que, por un motivo o por otro, tenemos la necesidad, por naturaleza, de intentar entender lo que nos rodea y cómo va a acabar todo esto, aunque ya no estemos presentes para verlo. Pero necesitamos saberlo.

P: Y si solo estuviéramos nosotros en todo el Cosmos haciéndonos estas preguntas... ¿Cuánto espacio desaprovechado?, que decía la protagonista de la novela 'Contact' de Carl Sagan.

R: Sí, eso está claro. Sin ninguna duda, no estamos solos. ¿Qué es lo que hay?. No lo sé. Es verdad que estamos limitados porque solo conocemos la vida basada en el carbono. Nosotros solo identificamos como vida la que es como la nuestra, pero puede haber otros tipos de vida que no somos capaces de identificar como tal, que no los conocemos. Estamos limitados, pero supongo que esa es la gracia de todo esto. Si lo supiéramos todo qué interés tendría.