Héctor Socas Navarro | Doctor e investigador en el Instituto de Astrofísica de Canarias
“La materia oscura nos ayudará a ampliar los conocimientos sobre la física de partículas”
El investigador afirma que comprender y manipular las partículas ‘oscuras’ puede suponer nuevas fuentes de energía u otras formas de comunicación
El campo de la física es tan amplio como el universo que conocemos. Desde las más minúsculas partículas hasta la posibilidad de múltiples universos. Desde las teorías más extravagantes hasta las que se (mal)denominan dogmas. Pero no hay nada escrito en ciencia, todo aquello que intentes demostrar puede ser una forma de llegar a algo más grande, o quizás algo que no existe. Eso es lo bonito que tiene, que existe un constante debate para definir qué somos, de dónde venimos, a dónde vamos o cómo llegaremos.
Para hablar sobre los límites de la física que conocemos, nos acompaña Héctor Socas Navarro, doctor e investigador en el Instituto de Astrofísica de Canarias y director del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife. Héctor es un gran investigador, reconocido a nivel internacional. Algunos de sus trabajos ahondan en la figura del astro que nos da vida; el Sol. Además, en el podcast que dirige desde la IAC, Coffe Break, aborda temas científicos muy variados.
Pregunta: Para empezar la entrevista, me gustaría partir de cero con un concepto general. ¿Qué es la ciencia?
Respuesta: La ciencia es el proceso por el cual adquirimos conocimientos sobre la realidad basado en el método científico. Este consiste en la formulación de hipótesis, el desarrollo de teorías a través de esas hipótesis y la verificación experimental de esas teorías, y de las predicciones de las mismas. Esta verificación tiene que ser reproducible por otros científicos y tiene que estar basada en medidas objetivables. Con el avance de la ciencia las teorías van evolucionando y se van cambiando.
P: ¿Crees que la sociedad se muestra todavía escéptica con la ciencia?
R: Yo creo que la sociedad, en general, acepta la ciencia pero no la ha adoptado como algo propio. Les parece bien que los médicos investiguen nuevas curas, que se investigue el universo, pero falta que la sociedad adopte el método científico de forma racional, para tomar decisiones. Todavía no se aplica el método en la vida cotidiana
P: Uno de los mayores enigmas para los científicos es el espacio. De entre las ramas que estudian el espacio y sus componentes, quiero centrarme en una. ¿Qué es la astrofísica?
R: Es la ciencia que intenta estudiar el universo utilizando la física, con la experimentación y, sobre todo, la observación. Esto se debe a que no podemos acceder a la mayoría de los objetos que estudiamos en la astrofísica, ni tocarlos. Podemos aplicar la física que conocemos para experimentar y desarrollar teorías. Por ejemplo, algo que creíamos impensable a principios del siglo XX era que pudiéramos saber de qué estaban hechas las estrellas, y si embargo hoy es algo rutinario. La física que desarrollamos nos sirve para entender las cosas que pasan en el universo, porque tiene un carácter universal.
P: Hay diversos temas que abordan el campo de la astrofísica como son: la antimateria, la energía oscura, neutrinos, etc. ¿Cuál es el concepto que actualmente más se está estudiando?
R: Se investiga todo, pero hay cosas que son más conocidas por la física, y se trabajan en la astrofísica, y luego otras que la física todavía desconoce. Hay una retroalimentación entre ambas: aplicamos las leyes físicas que conocemos en la astrofísica para aprender sobre el universo. Pero también, en la astrofísica podemos observar fenómenos que nos hablan de física que todavía no conocemos, como la energía oscura y la materia oscura.
P: Hace más de 90 años que sabemos de su existencia, el espacio está compuesto por más de un 80% de ella. ¿Qué es la materia oscura?
R: Es una forma de materia que es invisible y no se puede tocar, es como ‘fantasmagórica’. Solamente interactúa con el resto de la materia que conocemos mediante gravedad y es por eso que la pudimos descubrir, al detectar su fuerza gravitatoria sobre la materia ordinaria. Para intentar explicarlo pongo de ejemplo a los neutrinos: cada segundo, sin que los sepas, atraviesan tu pulgar 100 mil millones de neutrinos que proceden del Sol. Pues la materia oscura es algo muy similar, no tiene interacción electromagnética, una gran diferencia con la materia que conocemos, que está compuesta de átomos.
En los años 80, gracias a los trabajos de la astrónoma Vera Rubin se convencieron de que había materia que no interactuaba. Hoy en día existen 9 pruebas diferentes que demuestran la existencia de la materia oscura, y todas llegan a la misma conclusión: se trata del 80% de la materia del universo.
P: ¿Las pruebas que has mencionado determinan la función que cumple en el universo?
R: El papel que juega en el universo es conocido, pero nos falta saber de qué está hecha. En el universo a gran escala, la fuerza determinante es la gravedad, y esta se encuentra dominada por la materia oscura. Nos quedan algunas dudas, como por ejemplo si puede interactuar consigo misma. De ser así, la forma en la que evoluciona el universo sería diferente. O si se pudiera desintegrar, es decir, que fuera inestable.
P: Para ti como científico es bastante fácil de comprender, pero ¿qué relación puede tener la materia oscura con la vida cotidiana?
R: Probablemente muy poca. Hay teorías que dicen que, al vivir en un mar de materia oscura, esas partículas nos atraviesan. Y hay investigadores que están especulando que, muy de vez en cuando, alguna de estas partículas podría chocar con algún átomo de nuestro cuerpo y producir mutaciones en el ADN. Hay un libro de la astrofísica Lisa Randall, La materia oscura y los dinosaurios, donde plantea la hipótesis de que se puedan producir extinciones masivas a medida que la Tierra y el Sistema Solar atraviesan el disco de la galaxia cada 60 millones de años. Y que por algún tipo de interacciones con otros cuerpos pueden acabar cayendo en nuestro planeta. Como digo, son sólo teorías, pero a día de hoy es difícil de saber. Se trata la frontera de la física moderna.
P: ¿Por qué se pueden ver los efectos gravitatorios a gran escala pero a nivel microscópico los detectores no encuentran partículas de materia oscura?
R: Lo que pasa es que los detectores que tenemos de materia oscura son sensibles a un tipo de partículas específico, y no tenemos ni idea de cómo es esa partícula. De hecho, es posible que no sea una única partícula, sino que hubiese una cantidad enorme de partículas con propiedades diferentes, sobre todo de masa. Esa es una de las grandes incógnitas, sabemos cuanta masa de materia oscura hay, pero no sabemos cuanta masa puede tener cada partícula. Puedes tener una determinada masa porque tienes un número de partículas con una masa X o tienes 10 veces más partículas con una masa de X/10. Esto es lo que se llama el espacio de parámetros: cuáles son las posibles propiedades de esa partícula.
P: La radiación de fondo de microondas es una forma de radiación electromagnética que ocupa todo el universo. ¿Existe alguna relación entre este conocido fenómeno y la materia oscura?
R: La Radiación de Fondo de Microondas es un mapa de cómo era el universo cuando solo tenía 380.000 años de edad, y tiene varias relaciones indirectas con la materia oscura. Este fondo tiene algo que se llama fluctuaciones, irregularidades que nos dicen cómo el universo se fue modelando en esos años. La única forma de entender ese proceso, esa huella, es asumir que hay un tipo de materia muy abundante que no interactúa con la luz y que es el 80% de la materia. Otra relación es que el universo era muy estable y había la misma gravedad en todas partes. Pero si no hubiera materia oscura no habría la suficiente gravedad en el universo para que, a partir de esas fluctuaciones, se formaran a día de hoy las galaxias, astros, etcétera. Tendría que haber cinco veces más materia ordinaria de la que hay para poder realizarse. Son evidencias indirectas, pero estrechamente relacionadas con la cosmología, y el fondo cósmico es la clave para entenderlo.
P: ¿Qué ventajas podría tener poder manipular la materia oscura?
R: Lo que tenemos que hacer es entenderla, porque eso nos va a permitir entender la física de partículas. Hoy en día, la física de partículas está basada en el Modelo Estándar. Según este modelo, ya conocemos todas las partículas del Universo, pero sabemos que eso no es así. Hay partículas que no están predichas por el modelo, por lo que hay una física nueva por descubrir. Entender la materia oscura nos ayudará a extender nuestros conocimientos sobre la física de partículas. Podría pensar en nuevas fuentes de energía u otras formas de comunicación. Pero sobre todo va a servir para acercarnos a la Teoría del Todo, el gran esfuerzo de la física teórica: intentar entender cómo podemos juntar la relatividad general y la física cuántica. Esto nos permitirá explorar todo sobre el universo.
P: Recientemente has sido nombrado director del Museo de la Ciencia y el Cosmos. ¿Qué opinas del papel de los museos para la divulgación sobre el espacio?
R: Los museos son el sitio perfecto para plantar la semilla de la curiosidad científica. Nos permiten acercar los experimentos científicos a todos los públicos. Y no sólo los científicos, sino de todo tipo. Viene bien a los niños, que aprenden divirtiéndose. En particular, en los museos de ciencias se aprende tocando todos los botones, jugando, etcétera. También ayudan a los medios como fuentes de información científica.
P: Eres el director del podcast de divulgación ‘Coffee Break’. ¿Qué le dirías a la gente para que se animara a escucharlo?
R: Yo animaría a la gente a escuchar podcast, y en particular los de ciencias. Los podcast son interesantes porque son una forma de entretenimiento que no te requiere prestar una atención absoluta. Puedes estar conduciendo, haciendo cosas en tu casa, o trabajando y te relajas escuchándolos. Para todos aquellos que no los hayan escuchado, yo les animo, porque genera esa sensación de estar aprendiendo sin tener que hacer esfuerzos.
