UN ALGORITMO PARA INDAGAR EL UNIVERSO

Un equipo liderado por el astrofísico Luis Campusano descubrió que en el cosmos habría un 30% más de cúmulos de galaxias que habían pasado desapercibidos.

Una imagen de un cúmulo de galaxias tomada por el telescopio espacial Hubble (Crédito: NASA, ESA, and M. Mutchler).

Con un algoritmo, un computador y poco más, el astrofísico Luis Campusano, del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), realizó un hallazgo fascinante: que en el universo existen cerca de un 30% más de cúmulos de galaxias de lo que se pensaba. La investigación, que comenzó en 2004 e involucró a un equipo internacional, fue publicada en noviembre en la revista The Astrophysical Journal. El científico, de 70 años, cita una analogía de su colega Roger Clowes, investigador de la Universidad de Lancashire Central y uno de los coautores de la publicación, para dimensionar el descubrimiento:

—Es como si hubiésemos descubierto que un 30% de todas las cumbres más altas de la Cordillera de Los Andes no se observaban, porque tenían tanta nieve que se veían más planas —dice Campusano, al teléfono desde su oficina en la Universidad de Chile.

Los cúmulos de galaxias son estructuras que agrupan a las galaxias cercanas entre sí, atraídas por la fuerte gravedad que ejercen. Nuestra Vía Láctea, sin ir más lejos, forma parte de un cúmulo pequeño, llamado Grupo Local. Cada uno de ellos, explica Campusano, está compuesto en un 90% por materia oscura, un tipo de materia gravitante de la que aún sabemos poco, que no emite ni absorbe la luz y que es el principal componente de materia del universo. Por eso, explica, una forma de poder percibir la presencia de un cúmulo, es buscando las luz que emiten las galaxias embebidas en su estructura.

El astrofísico Luis Campusano, académico de la U. de Chile.

—Imaginemos que los cúmulos de galaxias son árboles de navidad —dice el astrofísico—. Si los distribuimos en una cancha de básquetbol oscura, ésta será detectada sólo por las luces que los adornan, y será más fácil cuando las luces sean muchas e intensas.

Por mucho tiempo, los astrónomos tuvieron que usar placas fotográficas para buscar agrupaciones de galaxias, en las imágenes del espacio que captaban los telescopios. Así lo hizo el estadounidense George Abell, en 1958, cuando publicó el más completo catálogo de concentraciones de galaxias: 2.712 cúmulos, un compendio que en 1989, tras su muerte, fue ampliado hasta superar los cuatro mil.

Luis Campusano se propuso en 2004 desarrollar un algoritmo capaz de detectar el catálogo de Abell de forma automática. Es decir, un buscador de cúmulos de galaxias que emulara, utilizando un computador, lo que hasta entonces sólo era posible hacer de forma manual. Ése fue el comienzo de su larga investigación, que pronto lo llevaría a descubrir que hay mucho más en el universo de lo que pudo ver el propio Abell.

—En 2006 pudimos recuperar, con un alto grado de precisión, el catálogo de Abell —dice el investigador—. Sin embargo, también detectamos que había algo más allí que no sabíamos qué era, pero parecían cúmulos adicionales.

Esos posibles cúmulos, cuenta el astrofísico, quedaron clavados en su cabeza, como un pensamiento del que nunca pudo arrancar del todo: ¿era posible que existieran cúmulos con galaxias menos luminosas, que no hubiesen sido identificadas aún?

 

“Es como si hubiésemos descubierto que un 30% de todas las cumbres más altas de la Cordillera de Los Andes no se observaban, porque tenían tanta nieve que se veían más planas”.

 

La pregunta quedó sin respuesta durante varios años, pero en 2012 Campusano decidió volver a la carga. Aliado con el físico teórico Gonzalo Palma y el astrónomo Ricardo Muñoz, ambos académicos de la Universidad de Chile, desarrollaron un proyecto Anillo para impulsar varias investigaciones, entre ellas, hacer un nuevo censo de cúmulos de galaxias. Para esa tarea, también sumó a la experta en Ciencias de la Computación, Nancy Hitschfeld, y al ingeniero Sebastián Pereira, de la misma casa de estudios. Entre todos, le dieron los últimos ajustes al buscador de cúmulos. No podía haber errores.

Ese esfuerzo conjunto derivó en dos papers, ambos publicados en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal, en donde Campusano describió tanto el método como los resultados de su asombroso mecanismo para escudriñar el espacio.

—Escogimos una región del universo e hicimos un censo de galaxias —explica el investigador—. Al final, llegamos a la conclusión que había un 70% de esos cúmulos que tenían el “contenido de galaxias” que uno hubiera esperado, y había un 30% adicional cuyas galaxias eran menos brillantes y menos concentradas hacia el centro del cúmulo.

Un descubrimiento que, según el astrofísico, entrega nuevas luces sobre cómo interactúa la materia oscura con las galaxias, pero también abre nuevas interrogantes. Una de ellas —en la que piensa por estos días—, es si acaso podrían existir cúmulos de galaxias aún más oscuros, que prácticamente no emitan ningún tipo de luz detectable.

Si ese fuera el caso, agrega, las galaxias ya no servirían para detectarlos. Por ahora, la búsqueda continúa.

 

Texto: Jorge Rojas