En 1977 Leon Lederman, alumno de Albert Einstein, obtuvo el Premio Nobel por el descubrimiento de la partรญcula subatรณmica upsilon y uno de los seis quarks fundamentales, el bottom. De hecho, el quark bottom y su antiquark forman algo que se conoce como bottomio. La partรญcula descubierta en Fermilab por Leon es precisamente un bottomio en su estado de energรญa mรกs baja.
Pero el camino no estuvo exento de tropiezos. Aรฑos antes Lederman y su grupo creรญan haber dado con algo gordo y su confianza era enorme; hubo revuelo, aunque semanas mรกs tarde se dieron cuenta de que estaban equivocados. Por mucho tiempo entre los cazadores de partรญculas se usรณ la frase “oops, Leon!” para recordar el desaguisado. Era una invitaciรณn a no bajar la guardia, me dijo รฉl un dรญa, pues tenemos que saber que el problema grave no es caer en el error sino insistir en formular las preguntas inadecuadas e intrascendentes que nos llevaron a ello. “Muchas veces es un asunto de afinar la estrategia”, agregรณ.
Viene a cuento porque hace unos dรญas los investigadores del experimento BICEP2 anunciaron que sus pruebas destinadas a apuntalar la teorรญa de la inflaciรณn cรณsmica no son tan sรณlidas como parecรญa meses atrรกs, cuando en marzo pasado dijeron haber detectado ecos del Big Bang. Mediante un telescopio ubicado en el Polo Sur captaron algo de la luz mรกs antigua que es posible observar y confeccionaron su modelo a partir de esos datos. El asunto causรณ expectaciรณn e incluso se les mencionรณ como candidatos al Nobel.
De acuerdo a la teorรญa, luego de una trillonรฉsima de una trillonรฉsima de una trillonรฉsima de segundo despuรฉs del Big Bang, el Universo experimentรณ una sรบbita inflaciรณn, creando el espacio tridimensional y el tiempo. Es una manera de explicar por quรฉ el espacio profundo se ve igual desde cualquier punto donde se le mire. Tan repentina expansiรณn habrรญa evitado alguna desigualdad.
La teorรญa inflacionaria se afianzรณ en la cosmologรญa contemporรกnea cuando en 1965 Penzias y Wilson descubrieron de manera accidental la radiaciรณn de fondo en forma de microondas. No hace mucho la Agencia Espacial Europea publicรณ una imagen con los datos recabados por el telescopio espacial Planck, en donde puede verse con mรกs detalle esta radiaciรณn de fondo permeando el horizonte cรณsmico. Dicho sea de paso, la novedosa informaciรณn permitiรณ precisar la edad del Universo, 13,820 mil millones de aรฑos, 50 millones mรกs viejo de lo que se calculaba.
Segรบn dicha teorรญa, semejante radiaciรณn electromagnรฉtica deberรญa venir acompaรฑada de ondas gravitacionales –“arrugas” en el tejido del espacio tiempo que habrรญan dejado una huella imborrable en la luz prรญstina. El grupo BICEP2 afirmรณ haber detectado una seรฑal de tales ondas, polarizaciรณn B la llaman, fenรณmeno en el que se dibuja un remolino caracterรญstico, similar a como se comporta la radiaciรณn de fondo y el cual, afirman los expertos, no debe confundirse con los mismos tipos de polarizaciรณn y patrones que se forman debido al polvo disperso en nuestra propia galaxia. Pero fue una falsa alarma. El Big Bang no ha revelado aรบn sus palabras clave.
Lo mismo sucede con la materia oscura, tema candente desde que el astrofรญsico suizo Stefan Zwicky observara, en 1933, una discrepancia entre la cantidad de luz que emitรญa un cรบmulo galรกctico muy lejano con respecto de su masa total, dato que puede deducirse al observar el movimiento relativo de las galaxias en cuestiรณn y aplicando las leyes gravitacionales de Newton. Lo mรกs sorprendente fue notar que casi todo el cรบmulo no solo no emitรญa luz, ni siquiera radiaciรณn electromagnรฉtica. Y es que si en nuestro sistema el Sol pesa 700 veces mรกs que todos los planetas y objetos que giran en su รณrbita, no era descabellado suponer que eso mismo sucederรญa en otras galaxias y estructuras mayores.
No es asรญ, ahora sabemos que toda la materia radiante, desde estrellas, galaxias, hoyos negros, gas y polvo cรณsmicos, apenas conforma el 5% del Universo, el resto no solo esconde sus frases esenciales, sino que evade las claves de acceso para entender su alfabeto. Sabemos que debe haber algo que explique el comportamiento gravitacional de las galaxias, aunque aรบn somos incapaces de descubrirlo. Como me dijo alguna vez el astrofรญsico Carlos S. Frenk, la materia oscura podrรญa estar constituida de huesos de zombies, de araรฑas fรณsiles, de tabiques gravitacionales. Bromas aparte, cientรญficos como Lord Martin Rees piensan que podrรญa tratarse de una nueva partรญcula escurridiza, parecida al neutrino. Los verdaderos fantasmas serรญan una clase de partรญcula elemental cuya masa interactรบa solo con la gravedad y, quizรก, con una de las cuatro fuerzas fundamentales, la fuerza electrodรฉbil, que gobierna procesos como la radiactividad. Dado que dicha fuerza tiene un rango de acciรณn muy estrecho, mรกs pequeรฑo que el de un solo nucleรณn, parece un buen inicio pues al menos explica, en principio, por quรฉ la materia oscura sigue siendo un absoluto misterio.
Para verla pasar habrรก que mirar con detalle el enorme vacรญo nuclear, discriminando al mรกximo cualquier otro tipo de partรญcula y radiaciรณn que se halle en las cercanรญas, lo cual es extremadamente difรญcil pues se espera que una partรญcula de materia oscura interactรบe cada aรฑo o dos, en el mejor de los casos. Solo pensemos que un ser humano, entes radiactivos por excelencia, emitimos miles de rayos gamma cada segundo. Con todo, los detectores de hoy en dรญa pueden aislarse de manera confiable.
El desafรญo mayor radica en la estrategia de detecciรณn. Los experimentos que tengan la osadรญa de buscar materia oscura deben considerar que su detector tiene que ser el mรกs sereno del Universo, un bicho estable, exento de contaminaciรณn. Quienes lo estรกn intentando han montado en SURF (Sanford Underground Research Facility, instalaciรณn localizada en Lead, Dakota del Sur) el experimento LUX. Un enorme contenedor con 368 kilogramos de gas xenรณn licuado y ultra purificado opera como un cintilador. Los รกtomos del gas que han adoptado el estado de licuefacciรณn son convidados de piedra, dรญa y noche, aรฑo tras aรฑo. Pero bastarรก con un parpadeo de alguno de ellos para que los investigadores sepan si por ahรญ pasรณ alguna partรญcula oscura.
escritor y divulgador cientรญfico. Su libro mรกs reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
