Astrónomo UdeC lidera estudio que podría cambiar modelo del Universo

El potencial de impacto del proyecto en el que comparte autoría principal con investigadores de Europa, ha implicado que recibiera, recientemente, el mayor financiamiento que la Unión Europea ha dado a una iniciativa científica.

El doctor Wolfgang Gieren, astrónomo y académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción (UdeC), es uno de investigadores líderes del proyecto para el que, recientemente, se aprobó el mayor presupuesto otorgado a una iniciativa científica por parte del Consejo de Investigación Científica (ERC) de la Unión Europea.

Se trata de “Calibración por debajo del porcentaje de la escala de distancia extragaláctica en la era de las grandes investigaciones”, propuesta que recibirá 14 millones de euros, más de 12 mil millones de pesos chilenos, a través de la línea ERC SynergyGrant 2020, para financiar 6 años de trabajo de colaboración internacional y tendrá otros tres autores principales, pertenecientes a instituciones de Polonia, Francia y Chile; y también participará un grupo de astrofísicos de la Universidad de Heidelberg, Alemania. El estudio, reuniendo distintas técnicas geométricas, busca construir una “escala de distancias” para determinar las distancias a las galaxias con una precisión superior al 1%, un nivel sin precedentes.

La magnitud del fondo da cuenta de lo competitivo y de alto nivel que es el programa ERC SynergyGrant, razón por la cual la adjudicación del doctor Gieren y sus pares europeos “es una gran alegría y orgullo para la Universidad de Concepción. Posiciona el trabajo de excelencia del doctor Gieren en el tema de las distancias cósmicas, un trabajo de colaboración internacional con impacto global”, sostiene la Vicerrectora de Investigación y Desarrollo de la UdeC, doctora Andrea Rodríguez.

Trascendencia

Wolfgang Gieren, astrofísico y también investigador del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (Cata) y del Instituto Milenio de Astrofísica, tiene más de dos décadas dedicado al estudio de la distancia de galaxias.

Adelanta que el gran desafío de este magno proyecto científico es medir el valor de la constante de Hubble H0, que es la que mide la expansión del Universo con una precisión del 1% y de la que, actualmente, su valor empírico está en conflicto con una observación basada en observaciones del satélite Planck de la radiación de fondo de microondas (CMB), remanente del Big Bang, que para la Cosmología es la “gran explosión” del principio del Universo y ocurrió hace unos 14 millones de años. Si este proyecto confirma que hay una discrepancia entre ambas mediciones “significaría que nuestro actual ‘mejor’ modelo del Universo no es correcto o, al menos, no es completo. Para lograr que un modelo nuevo o modificado explique la discrepancia, habría que incluir nuevas ideas físicas”, advierte el académico de la UdeC.

Ahí la enorme trascendencia de este magno proyecto, ya que el doctor Gieren sostiene que “la confirmación de esta discrepancia tendría enormes consecuencias para la física, ante todo, abriendo una nueva ventana a mejorar nuestra comprensión de la física fundamental, a un nivel más profundo; además de entregar una posible pista sobre la naturaleza física de la enigmática energía oscura responsable de la observada acelerada expansión del Universo y que constituye el 70% del contenido total de materia-energía del Universo”.

En efecto, el gran estudio y sus evidentemente relevantes resultados son para el investigador una llave maestra para abrir una puerta de oportunidades para dar nuevas ideas a los científicos que trabajan en el campo de la física fundamental, ya que significa, directamente, avanzar en comprender mejor al Universo.

“Este proyecto va a subrayar que Chile es el país de la Astronomía”

¿Por qué es tan importante medir la distancia a las galaxias? El astrofísico Wolfgang Gieren resalta que “sin poder determinar la distancia de una galaxia no podemos decir casi nada sobre sus propiedades físicas”. En la Cosmología, sólo cuando la información sobre propiedades físicas del Universo y evolución desde el Big Bang “comenzó a estar disponible, hace unos 100 años, pudimos darnos cuenta y comprobar que el Universo está en expansión y qué tan rápido se expande”, apunta. Esa es la constante de Hubble, cuya precisión se busca mejorar en el proyecto internacional del que es uno de los autores principales.

Uno para el que Chile, particularmente el cerro Armazones, ubicado en la cordillera de la Costa en la Región de Antofagasta, tendrán un rol clave y “sólo se podría hacer allí”, asegura.

“Proyecto necesita a Chile”

Para entender el papel protagónico de nuestro país, hay que saber que, para lograr los resultados, el equipo requerirá datos satelitales, observaciones fotométricas y espectroscópicas de estrellas binarias eclipsantes, estrellas variables cefeidas y núcleos activos de galaxias (AGNs), las que deben ser muy extensas y sólo se podrán obtener con telescopios dedicados a eso durante los 6 años de ejecución. Con ese fin, se utilizará la infraestructura instalada en el Observatorio Polaco Cerro Armazones (OCA), donde hay dos telescopios, de 0,4 y 0,8 metros, y está en construcción uno de 1,5 metros, al que se sumará uno de 2,5 metros y otros equipos, cuya compra está considerada dentro del presupuesto entregado por el ERC SynergyGrant.

Pero “no sólo se trata de observar continuamente, todas las noches, todo el año, con telescopios dedicados a nuestro proyecto, sino que la calidad de los datos que obtengamos debe ser fantástica y sólo en un sitio como Armazones podemos lograrlo”, resalta el doctor Gieren. Pone sobre la mesa lo ya conocido dentro de la comunidad científica-astronómica nacional y global, que “el norte de Chile tiene los mejores cielos del mundo para la observación astronómica”, afirmando que, dentro de esa inigualable cualidad, “el cerro Armazones, probablemente, es el mejor; con el mejor clima y las mejores condiciones atmosféricas, incluso, superando al Paranal”. Dicha montaña, ubicada al frente y distante unos 10 kilómetros, precisa, es donde está el Observatorio Europeo del Sur (ESO).

Entonces, Gieren asevera que “este proyecto necesita un sitio como este cerro, necesita a Chile y va a subrayar que Chile es el país de la Astronomía. Si alguien aún no lo sabe, con los resultados, todo el mundo va a saber que Chile es la mejor sede del mundo para hacer Astronomía”.

Sobre esto, comenta que así se va a demostrar al mundo que con la infraestructura para observación astronómica del norte chileno no sólo investigadores de instituciones extranjeras, europeas o norteamericanas, vienen a hacer estudios con resultados de alto impacto, “sino también que en la comunidad científica astronómica que trabaja en Chile somos protagonistas de producir ciencia de frontera, en investigaciones lideradas por nosotros mismos”, manifiesta con orgullo de estar en el grupo. En el del proyecto científico internacional con mayor financiamiento dado por la Unión Europea y que podría cambiar el modelo del Universo, y en el de los investigadores que, desde Chile y representando al país, contribuyen a estar en la vanguardia del conocimiento.

Un equipo con líderes que son eminencia

El proyecto será liderado por cuatro autores, todos eminencia en las áreas clave del estudio. El doctor Wolfgang Gieren ha trabajado toda su vida científica con las estrellas cefeidas para medir distancia y es reconocido en el mundo por ello, y entre otros logros, por liderar la primera medición de la distancia con la Gran Nube de Magallanes, con un error inferior al 1%; hito logrado en el marco del “Proyecto Araucaria” y que se publicó en la revista científica Nature el año pasado.

Junto a él, trabajarán también el doctor Pierre Kervella, del Observatorio de París-Meudon, parte del equipo científico que maneja la misión Gaia y experto en usar datos de aquel satélite, clave para esta investigación; el doctor Grzegorz Pietrzynski del Centro Copernicus de Astronomía de la Academia de Ciencias de Polonia en Varsovia y también miembro de Cata, conocido como el mejor experto del mundo en usar las estrellas binarias eclipsantes para medir distancias ultra-precisas; y la doctora Bozena Czerny, del Centro de Física Teórica de la Academia de Ciencias de Polonia (Varsovia), definida como una autoridad mundial en el ámbito de la teoría de los núcleos activos de galaxias y su uso para determinar las distancias de AGNs tan lejanos como lo es “redshift” 3, que es una distancia de unos 12 mil millones de años-luz. Esto se traducirá en que el proyecto llegue al “Universo joven”.