{"id":261381,"date":"2018-08-21T17:16:51","date_gmt":"2018-08-21T20:16:51","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=261381"},"modified":"2018-09-21T14:47:30","modified_gmt":"2018-09-21T17:47:30","slug":"nicholas-suntzeff-un-observador-del-universo-lejano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/nicholas-suntzeff-un-observador-del-universo-lejano\/","title":{"rendered":"Nicholas Suntzeff: Un observador del Universo lejano"},"content":{"rendered":"
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L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> Nicholas Suntzeff colabora con el principal proyecto de observaci\u00f3n a gran escala del Cosmos: el Dark Energy SurveyL\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n

El astr\u00f3nomo estadounidense Nicholas Suntzeff, investigador de la Universidad de Texas A&M, Estados Unidos, observa estrellas lejanas que explotan desde hace m\u00e1s de 30 a\u00f1os. En 1986, \u00e9l y colaboradores del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), en Chile, demostraron c\u00f3mo hab\u00eda que utilizar el brillo de un tipo especial de explosi\u00f3n estelar, las supernovas tipo Ia, para medir con precisi\u00f3n la distancia de galaxias que se encuentran casi en el l\u00edmite del Universo.<\/p>\n

Estas mediciones llevaron al descubrimiento en 1998 de que el Universo se encuentra en expansi\u00f3n acelerada. Esto significa que las galaxias est\u00e1n apart\u00e1ndose unas de otras a velocidades cada vez mayores. Hasta ese momento, la mayor\u00eda de los astr\u00f3nomos estaban de acuerdo con la idea de que ese alejamiento, que empez\u00f3 hace poco m\u00e1s de 13 mil millones de a\u00f1os, tras el Big Bang, la explosi\u00f3n que habr\u00eda generado el Cosmos, estar\u00eda produci\u00e9ndose a velocidades decrecientes. La causa de la desaceleraci\u00f3n ser\u00eda la atracci\u00f3n gravitacional que los c\u00famulos de galaxias, las mayores estructuras encontradas en el Universo, ejercen entre s\u00ed.<\/p>\n

Tanto las observaciones a cargo del equipo de Suntzeff y del astr\u00f3nomo australiano Brian Schimdt, como las del equipo competidor, dirigido por el estadounidense Saul Perlmutter, suger\u00edan lo contrario: con el tiempo, el espacio entre las galaxias se expand\u00eda en forma acelerada. A causa de este hallazgo, Perlmutter, Schmidt y Adan Riess fueron laureados con el Nobel de F\u00edsica de 2011.<\/p>\n

Confirmado por observaciones posteriores, este descubrimiento transform\u00f3 la cosmolog\u00eda. En la actualidad los cient\u00edficos del \u00e1rea solamente logran explicar la estructura actual del Cosmos cuando tienen en cuenta la expansi\u00f3n acelerada y atribuyen ese efecto a la existencia de la energ\u00eda oscura.<\/p>\n

Si nos hubi\u00e9semos equivocado al medir la distancia de las supernovas, las mediciones con otras t\u00e9cnicas no llevar\u00edan a la misma conclusi\u00f3n<\/p><\/blockquote>\n

En caso de que la energ\u00eda oscura \u2013que repeler\u00eda a la materia, al contrario de la fuerza gravitacional\u2013 exista efectivamente y sea responsable de la expansi\u00f3n acelerada, a\u00fan restar\u00e1n preguntas por responderse. Nadie sabe qu\u00e9 es. Algunos modelos te\u00f3ricos postulan que ser\u00eda una forma de energ\u00eda intr\u00ednseca del espacio vac\u00edo, denominada constante cosmol\u00f3gica. Otros sugieren que es una quinta fuerza fundamental, distinta a las otras cuatro que la f\u00edsica conoce: gravitacional, electromagn\u00e9tica, nuclear fuerte y nuclear d\u00e9bil.<\/p>\n

Para descubrir cu\u00e1l de estas propuestas explica mejor el Universo, los f\u00edsicos deben hacer mediciones m\u00e1s precisas de las distancias entre las galaxias. El problema reside en que a\u00fan no se sabe qu\u00e9 nivel de precisi\u00f3n ser\u00eda necesario alcanzar como para eliminar algunas hip\u00f3tesis. Suntzeff colabora con el principal proyecto de observaci\u00f3n del Universo a gran escala actualmente en marcha: el Dark Energy Survey (DES), y en los proyectos de construcci\u00f3n del telescopio espacial Wilde Field Infrared Survey Telescope (Wfirst) de la NASA, y del Large Synoptic Survey Telescope (LSST), en Chile. En el mes de julio, disert\u00f3 en seminarios en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en la ciudad de S\u00e3o Carlos, y en el Instituto Sudamericano de Investigaci\u00f3n Fundamental del Centro Internacional de F\u00edsica Te\u00f3rica (ICTP-SAIFR), que funciona en S\u00e3o Paulo, en el Instituto de F\u00edsica Te\u00f3rica de la Universidade Estadual Paulista (Unesp). A continuaci\u00f3n, la entrevista que Suntzeff le concedi\u00f3 a Pesquisa FAPESP<\/em>.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo fue eso de descubrir que el Universo se encuentra en expansi\u00f3n acelerada?<\/strong>
\nFue algo inesperado. El objetivo era medir una desaceleraci\u00f3n en la expansi\u00f3n del Universo. Esper\u00e1bamos un n\u00famero positivo para la desaceleraci\u00f3n, pero medimos un valor negativo. Y nos entusiasmamos. Yo estaba a cargo de las observaciones. Los otros investigadores ven\u00edan a m\u00ed para saber si el telescopio estaba funcionando bien y si los instrumentos estaban calibrados. Mi firma aseguraba la calidad de los datos. La mayor preocupaci\u00f3n consist\u00eda en saber si se hab\u00eda cometido alg\u00fan error que pudiera resultar en una informaci\u00f3n enga\u00f1osa. El grupo de Saul Perlmutter tambi\u00e9n estaba en Cerro Tololo realizando las mismas mediciones que nosotros, con el mismo telescopio y con los mismos instrumentos. Yo los ayudaba una noche y a la noche siguiente tomaba datos para mi equipo. Hab\u00eda una competencia cient\u00edfica, no personal. Simpatiz\u00e1bamos con ellos. Y ellos llegaron al mismo resultado que nosotros.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es esa energ\u00eda oscura que causa la expansi\u00f3n acelerada del Universo?<\/strong>
\nLa energ\u00eda oscura es una terminolog\u00eda que empleamos para darle nombre a algo que no entendemos. A m\u00ed no me gusta. No medimos la energ\u00eda oscura. Nuestras mediciones mostraron que las supernovas, cuyo brillo intr\u00ednseco conocemos, est\u00e1n mucho m\u00e1s lejos de lo que ser\u00eda esperable si el Universo estuviese hecho solamente de materia. Cuanto mayor es la cantidad de materia del Universo, m\u00e1s cerca de nosotros deber\u00edan estar. Pero su brillo es un 20% m\u00e1s d\u00e9bil de lo que deber\u00eda ser. Ese fue el descubrimiento.<\/p>\n

\u00bfY qu\u00e9 explicar\u00eda ese resultado?<\/strong>
\nLa primera interpretaci\u00f3n indica que si est\u00e1n m\u00e1s lejos de lo que deber\u00edan estar, y en caso de que estuviesen \u00fanicamente bajo el influjo de la fuerza gravitacional, algo las debe haber empujado contra la gravedad. Una especie de antigravedad debe haberlas alejado as\u00ed. La \u00fanica forma aceptable de producir una antigravedad en la teor\u00eda de la relatividad general consiste en a\u00f1adir a las ecuaciones de Einstein un t\u00e9rmino constante: la llamada constante cosmol\u00f3gica. \u00bfQu\u00e9 fen\u00f3meno justificar\u00eda la existencia de la constante cosmol\u00f3gica? No lo sabemos. Quiz\u00e1 sea consecuencia de las mismas fluctuaciones en la energ\u00eda del vac\u00edo que hacen surgir las part\u00edculas elementales. Con base en esa idea, el f\u00edsico Michael Turner, de la Universidad de Chicago, acu\u00f1\u00f3 la noci\u00f3n de energ\u00eda oscura. Una noci\u00f3n que no me gusta, pues introduce un sesgo en el modo de pensar una explicaci\u00f3n para el fen\u00f3meno. Medimos que las galaxias alejadas est\u00e1n mucho m\u00e1s lejos de lo que deber\u00edan. Una constante cosmol\u00f3gica y las fluctuaciones en el vac\u00edo son interpretaciones para lo que observamos. Creo que mis datos son correctos porque otros experimentos, mediante el empleo de t\u00e9cnicas distintas, llegaron a lo mismo.<\/p>\n

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NASA\/ ESA\/ THE Hubble Key Project Tean y The High-Z Supernova Search Team<\/span><\/a> Imagen de la supernova SN 1994D, abajo a la izquierda, uno de los objetos que estudi\u00f3 el astrof\u00edsicoNASA\/ ESA\/ THE Hubble Key Project Tean y The High-Z Supernova Search Team<\/span><\/p><\/div>\n

\u00bfCu\u00e1les son?<\/strong>
\nExisten cuatro t\u00e9cnicas. Aparte de medir la distancia de las supernovas, podemos buscar peque\u00f1as distorsiones en las im\u00e1genes de galaxias muy lejanas. La luz proveniente de esas galaxias atraviesa el Universo y es distorsionada por la masa de c\u00famulos de galaxias del camino. Es la llamada lente gravitacional. Las lentes gravitacionales permiten medir de qu\u00e9 manera el efecto acumulado de la masa y de la energ\u00eda del Universo afecta su expansi\u00f3n. Otra t\u00e9cnica consiste en examinar la estructura a gran escala, es decir, la forma y el tama\u00f1o de los c\u00famulos de galaxias, y medir cu\u00e1nto la expansi\u00f3n acelerada del Universo dificulta la formaci\u00f3n de los c\u00famulos debido a la atracci\u00f3n gravitacional entre las galaxias. Tambi\u00e9n est\u00e1 el m\u00e9todo con el cual se investigan las oscilaciones ac\u00fasticas bari\u00f3nicas. Son ondas en el gas ionizado que ocupaba el universo primordial y que 300 mil a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang originaron la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo, una forma de radiaci\u00f3n situada en el rango de las microondas que permea el Universo. Esas oscilaciones dejaron marcas circulares, con 400 mil a\u00f1os luz de radio, en la distribuci\u00f3n de temperatura de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo. Esos c\u00edrculos se expandieron con el Universo y tuvieron influjo sobre la formaci\u00f3n de galaxias, y actualmente tienen 500 millones de a\u00f1os luz. En el Universo actual observamos un peque\u00f1o incremento en la probabilidad de que una galaxia tenga vecinas a una distancia de 500 millones de a\u00f1os luz. Es necesario observar millones de galaxias para notar ese aumento de probabilidades, que es sumamente tenue. La comparaci\u00f3n de la distribuci\u00f3n de las manchas en la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo con la distribuci\u00f3n de las galaxias suministra una estimaci\u00f3n precisa de la cantidad de energ\u00eda oscura. Resulta maravilloso el hecho de que todos los m\u00e9todos dan el mismo resultado. Si hubi\u00e9semos cometido errores al medir la distancia de las supernovas, las mediciones mediante el empleo de las otras t\u00e9cnicas no permitir\u00edan llegar a la misma conclusi\u00f3n. Cuando los resultados de la estructura a gran escala empezaron a llegar, a\u00f1os despu\u00e9s de nuestras mediciones, tuve la certeza de que no nos hab\u00edamos enga\u00f1ado.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 nivel de precisi\u00f3n deber\u00edan alcanzar las mediciones como para saber qu\u00e9 teor\u00eda explicar\u00eda mejor qu\u00e9 es la energ\u00eda oscura?<\/strong>
\nLa energ\u00eda de las fluctuaciones en el vac\u00edo prevista en la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos no coincide con lo que vemos. Predice valores enormes, y observamos un valor muy peque\u00f1o. La energ\u00eda oscura, sea lo que sea, tiene un efecto despreciable a peque\u00f1as escalas y es casi imposible medirla en un laboratorio en la Tierra. Es su efecto acumulado por todo el espacio lo que la hace dominar la din\u00e1mica del Universo. Los f\u00edsicos no tienen ni idea de cu\u00e1l ser\u00eda el valor de la constante cosmol\u00f3gica, por eso no saben decir con qu\u00e9 nivel de precisi\u00f3n deber\u00edamos medir la expansi\u00f3n del Universo. Sin un valor te\u00f3rico, no hay con qu\u00e9 comparar los datos de las observaciones ni decir si un determinado modelo es correcto. Los f\u00edsicos nos piden que hagamos mediciones con la mayor precisi\u00f3n posible. Y lo hacemos; pero, \u00bfqu\u00e9 vamos a testear? Ellos necesitan decirnos cu\u00e1l es el nivel de precisi\u00f3n que debe alcanzarse en las mediciones como para que se empiece a ver un desv\u00edo entre los valores previstos para la constante cosmol\u00f3gica y los que se miden. El aumento de la precisi\u00f3n es cada vez m\u00e1s dif\u00edcil. Pretendo poner a prueba alguna teor\u00eda y no dedicarme a una b\u00fasqueda ilimitada de mediciones cada vez m\u00e1s precisas. Un resultado interesante consistir\u00eda en mostrar que el aumento del ritmo de expansi\u00f3n del Universo no es constante en el transcurso del tiempo. Esto no indicar\u00eda qu\u00e9 es la energ\u00eda oscura, pero mostrar\u00eda que necesitamos una nueva teor\u00eda de la f\u00edsica para explicarla. Mientras exista la posibilidad de que sea una constante cosmol\u00f3gica, no podemos adjudicarle ese efecto a una fuerza desconocida.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo surgi\u00f3 su inter\u00e9s por la cosmolog\u00eda?<\/strong>
\nLuego del doctorado fui a trabajar al Observatorio Palomar, en Monte Wilson, California. Pretend\u00eda estudiar la estructura de la V\u00eda L\u00e1ctea y entender de qu\u00e9 manera se form\u00f3 nuestra galaxia con base en observaciones de sus estrellas m\u00e1s antiguas. Uno de los astr\u00f3nomos del observatorio, Allan Sandage [1926-2010], se interes\u00f3 en las estrellas que yo observaba porque \u00e9l las utilizaba en sus estudios cosmol\u00f3gicos. Sandage hab\u00eda sido asistente de Edwin Hubble [1889-1953], el primero que midi\u00f3 la tasa de expansi\u00f3n del Universo en 1929, la llamada constante de Hubble. Sandage era el principal cosm\u00f3logo observacional en esa \u00e9poca. Yo nunca hab\u00eda pensado en trabajar con cosmolog\u00eda, pero al conocernos mejor, \u00e9l me alent\u00f3 dici\u00e9ndome que en \u00faltima instancia, todo se resum\u00eda a hacer cosmolog\u00eda y, a su juicio, s\u00f3lo hab\u00eda dos n\u00fameros importantes que deb\u00edan medirse: la constante de Hubble y la tasa de desaceleraci\u00f3n de la expansi\u00f3n del Universo. Su objetivo de vida era medir esas dos magnitudes. En esa \u00e9poca, yo no me cre\u00eda lo suficientemente inteligente como para hacer lo que Sandage hac\u00eda. Pas\u00e9 muchas noches con\u00a0 \u00e9l en el observatorio de Las Campanas. Durante las noches nubladas empec\u00e9 a estudiar la literatura y a conversar con Sandage sobre cosmolog\u00eda. Me di cuenta de que no era tan dif\u00edcil y que yo podr\u00eda actuar en esa \u00e1rea. Trabajamos juntos cuando \u00e9l empez\u00f3 a valerse de las supernovas para medir la desaceleraci\u00f3n del Universo. Pero eso no prosper\u00f3. Cuando fui a Cerro Tololo,\u00a0 \u00e9l me dijo: \u201cNick, est\u00e1s yendo a ese otro observatorio donde desarrollar\u00e1s nuevos detectores digitales. Deber\u00edas usar las supernovas para medir la desaceleraci\u00f3n del Universo\u201d. Un amigo cercano, Mark Phillips, con quien estudi\u00e9 en el posgrado, trabajaba en Cerro Tololo con supernovas y empezamos a colaborar. Fue as\u00ed que la cosa despeg\u00f3. Cuando finalmente medimos la desaceleraci\u00f3n, que a decir verdad se revel\u00f3 como una aceleraci\u00f3n, Sandage se enoj\u00f3.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo que se enoj\u00f3?<\/strong>
\nY, a lo mejor fue la envidia. Sandage hab\u00eda obtenido el valor de la constante de Hubble, pero no logr\u00f3 medir la tasa de desaceleraci\u00f3n. Cuando publicamos nuestros datos, en 1998, \u00e9l empez\u00f3 a criticarnos y a buscar fisuras en nuestro argumento. Creo que confiaba en nuestro resultado, pero deseaba que hubiese sido \u00e9l quien lo hubiese obtenido. En esa misma \u00e9poca publiqu\u00e9 un nuevo valor para la constante de Hubble, con el cual tambi\u00e9n el disinti\u00f3. Me escribi\u00f3 una carta dici\u00e9ndome que estaba decepcionado, que la calidad de mi trabajo hab\u00eda deca\u00eddo y que yo hab\u00eda cedido ante el diablo. Afirmaba que aqu\u00e9lla ser\u00eda nuestra \u00faltima conversaci\u00f3n. No me habl\u00f3 m\u00e1s durante diez a\u00f1os, hasta que se convenci\u00f3 de que est\u00e1bamos en lo cierto. Despu\u00e9s me escribi\u00f3 otra carta en la que me dijo: \u201cNick, \u00e9se fue el mayor error que comet\u00ed en mi vida; perd\u00f3name por haberte escrito aquella carta. Creo que hiciste un gran trabajo y me enorgullezco de ti\u201d. Es un absurdo que la relaci\u00f3n entre dos personas pueda depender del valor de la tasa de expansi\u00f3n del Universo, pero esas mediciones eran importantes para \u00e9l.<\/p>\n

Su familia posee una historia poco com\u00fan. Su abuelo era due\u00f1o de una f\u00e1brica de armas en la Rusia zarista y huy\u00f3 del pa\u00eds durante la Revoluci\u00f3n Rusa.<\/strong>
\nCrec\u00ed en San Francisco, en California. Todos mis parientes hablaban ruso. Ten\u00eda un t\u00edo que se vest\u00eda con un uniforme cosaco, totalmente inapropiado para San Francisco. Era una chaqueta roja con botones de lat\u00f3n, botas hasta las rodillas y espuelas, como si en cualquier momento fuese a montar a caballo. Parec\u00eda que reci\u00e9n se hab\u00eda bajado del escenario de una \u00f3pera. Yo me mor\u00eda de miedo de que me vieran en la calle al lado de \u00e9l. Quer\u00eda ser un adolescente normal. S\u00f3lo m\u00e1s tarde me di cuenta de cu\u00e1n maravillosas eran esas personas y empec\u00e9 a valorar la historia de la familia.<\/p>\n

\u00bfSiempre le fascinaron los observatorios?<\/strong>
\nAl principio quer\u00eda ser matem\u00e1tico. Me gradu\u00e9 en matem\u00e1tica en la Universidad de Stanford, en California. Despu\u00e9s decid\u00ed que no era un matem\u00e1tico lo suficientemente bueno. Pero siempre fui bueno para hacer experimentos y siempre me gust\u00f3 construir cosas. Con un compa\u00f1ero de la carrera, Michael Kast construimos el Observatorio Estudiantil de Stanford, que a\u00fan est\u00e1 en funcionamiento. Por eso hice un posgrado en f\u00edsica experimental all\u00e1. El fuerte de Stanford eran los aceleradores de part\u00edculas, pero no me agrad\u00f3 la cultura del departamento, gente que cre\u00eda saber m\u00e1s que todo el mundo. Cuando decid\u00ed cursar el doctorado en astronom\u00eda, el jefe del Departamento de F\u00edsica se horroriz\u00f3. Me dijo que los f\u00edsicos de Stanford no iban a la astronom\u00eda, un \u00e1rea para f\u00edsicos fracasados. Ese ego de los f\u00edsicos experimentales no me gustaba. Ahora s\u00e9 que estaba enga\u00f1ado. Tengo muchos amigos f\u00edsicos experimentales, gente muy buena. La verdad es que no me daba bien con aquella gente y fui a hacer mi doctorado en astronom\u00eda en la Universidad de California, en Santa Cruz.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Uno de los descubridores de la expansi\u00f3n acelerada del Cosmos se refiere al desaf\u00edo de hallar pistas acerca de qu\u00e9 es la misteriosa energ\u00eda oscura","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[103],"class_list":["post-261381","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/261381","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=261381"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/261381\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=261381"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=261381"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=261381"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=261381"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}