Ciencia

Charla con la dama de las nebulosas

Ewine van Dishoeck, junto a su equipo, estudia de qué están compuestas estas ‘nubes cósmicas’. 

Ewine van Dishoeck, astrónoma holandesa

Ewine van Dishoeck recibiendo el Premio Kavli de Astrofísica, el pasado mes de septiembre.

Foto:

Berit Roald / AFP

Por: Ángela Posada-Swafford
06 de octubre 2018 , 10:30 p.m.

Hace unas décadas, los astrónomos interesados en la química del espacio apuntaron sus instrumentos hacia una constelación llamada Ofiuco, “el cazador de serpientes”, que contiene algunas de las estrellas más cercanas a nosotros. En lugar de interesarse en el hermoso brillo de los astros, los que los expertos buscaban era saber lo que sucedía dentro de las nubes negras y densas que había en medio de las estrellas. Porque, igual que un vientre materno proporciona protección y nutrición para el desarrollo de un nuevo ser, la placenta que da lugar a estrellas y planetas está acunada en lo más profundo de estas frías nebulosas de polvo cósmico.

Y si los neonatólogos necesitan saber cosas como el tipo de sangre de la madre, la temperatura de su cuerpo y la alimentación que ha tenido desde que comenzó el embarazo, los astroquímicos usan telescopios de radio, experimentos de laboratorio y simulaciones en computador para hacer un inventario de los elementos y las moléculas que hay dentro de las nubes, entender cómo se relacionan entre sí y cómo responden a cambios en su medioambiente para formar un nuevo cuerpo celeste. Ofiuco resultó ser una mina de oro en materia de moléculas nuevas.

Este exótico campo de la cosmología es el que escogió la brillante química y astrónoma holandesa de 63 años Ewine van Dischoeck, recientemente nombrada presidenta de la Unión Astronómica Internacional, y ganadora del Premio Kavli de Astrofísica, uno de los galardones más ricos de la ciencia (con una bolsa de un millón de dólares), todo en el lapso de una semana.

Profesora en la Universidad de Leiden, van Dishoeck es pionera en materia de astroquímica. La he bautizado como “la mamá de ALMA” (Atacama Large Millimiter Array), el más avanzado observatorio de radio del mundo, en el desierto chileno, porque jugó un papel decisivo uniendo a los proponentes del instrumento a ambos lados del Atlántico. A su vez, las revelaciones de ALMA han partido en dos el antes y el después de la astroquímica.

Conocí a Ewine en Oslo a comienzos de septiembre, durante los festejos y simposios organizados por la Academia de Ciencia y Letras de Noruega, el Ministerio de Educación e Investigaciones y la Fundación Kavli, que otorgan ese galardón. Es una mujer pequeña y carismática, y su calidez invita a gravitar hacia ella, como si tuviera su propio campo de fuerza.

“Uno mira al cielo y ve las estrellas, los planetas, pero pocas personas se preguntan lo que hay en medio de todo eso”, me dijo horas antes de recibir el Kavli de manos del rey Harald V de Noruega. “Pues bien, ese espacio interestelar está permeado por un gas muy tenue. En su mayoría es helio e hidrógeno, aunque dispersos aquí y allá hay otros elementos interesantes. Pero lo realmente fascinante es que, en ciertas regiones del espacio hay gigantescas nubes oscuras repletas de polvo y átomos de elementos muy variados, como por ejemplo azúcares, alcoholes y monóxido de carbono. Lo que yo hago es estudiar cómo la química entre esos átomos lleva a formar moléculas, que son los bloques Lego más básicos con los que está armada la materia del universo”.

Por allá en los años 60, los químicos habían predicho que en el espacio interestelar nadie iba a encontrar moléculas. “Afortunadamente, los astrónomos no les prestaron atención a los químicos y comenzaron a sintonizar sus antenas receptoras, y ¡oh sorpresa!, fueron hallando una tras otra moléculas complejas”, me cuenta.

Desde entonces, Van Dishoeck y sus colegas han inventariado unas 200 flotando dentro de esas oscuras placentas del universo apropiadamente bautizadas ‘nubes moleculares’.

Entonces algunas de las preguntas que nos hacemos ahora son: ¿Qué tan intrincada es la química en el espacio? ¿Qué tipo de moléculas existen ahí afuera? ¿Cómo llegaron hasta allí? ¿Cuáles son las reacciones que llevan a la formación o a la destrucción de estas moléculas? Son interrogantes acerca de nuestros orígenes porque nosotros fuimos creados a partir de una de esas nubes, que se colapsó para formar el Sistema Solar.

Las moléculas son unas bailarinas de tiempo completo. Ellas vibran y rotan como si estuvieran felices todo el tiempo. Y al moverse, emiten su presencia a cierta frecuencia, y es allí donde los telescopios las detectan, ya sea en el rango infrarrojo o en el de ondas milimétricas. Cada una tiene su propio código de barras, como los productos del supermercado, por lo que no hay manera de confundir una con otra.

Van Dishoeck estudia la ecología de estas moléculas como lo haría cualquier zoólogo que estudie animales en la Tierra preguntándose por qué hay tantas criaturas en unas regiones y tan pocas en otras; por qué se han extinguido en ciertas partes del universo, o qué variables afectan el comportamiento de las moléculas en el espacio, cosas como la temperatura o la presión.

Bar de solteros

“Aquí tienes tu hidrógeno”, explica desarmando un modelo de plástico de la molécula del agua. “Ese fue hecho en el ‘big bang’. Y aquí tienes tu oxígeno, que fue hecho más tarde dentro de la fusión nuclear de las estrellas. En la soledad del vacío del espacio, donde hay un átomo por centímetro cúbico” (algo así como tener una persona sola dentro de un área equivalente a 10.000 Colombias, según el astrónomo de la Universidad de Antioquia Jorge Zuluaga), hacer que estos dos se encuentren y se casen es cosa difícil. “Pero resulta que las nubes moleculares son lo que uno podría llamar el bar de solteros del espacio porque tienen grandes concentraciones de granitos de polvo, mil veces más pequeñas que la arena. Allí, en su superficie se pegan los átomos de hidrógeno y oxígeno, se conocen, se casan, y forman agua”.

Durante millones de años, estas nubes permanecen estables, protegiendo las moléculas de la radiación exterior. Pero, luego, una pequeña parte de la nube puede comenzar a colapsarse bajo su propio peso, y al hacerlo da luz a estrellas bebé, que a su vez forman discos de materia que gira en torno a fetos de planetas.

“Con ALMA podemos acercarnos a ver dentro de esos discos que están formando planetas. Mi sueño para las próximas décadas es acercarme aun más, y llegar al umbral y estudiar la composición química allí. Eso va a ser posible con el Telescopio Espacial James Webb y los grandes telescopios en la Tierra”.

Pregunto por Latinoamérica, y ella asiente enfáticamente. “En la última década, la astronomía en esa región ha aumentado su importancia de forma muy significativa. Colombia es ahora miembro de la Unión Astronómica Internacional, realiza simposios importantes y publicaciones para alcanzar al público. Veo muchas cosas buenas. La pasada directora de la IAU es mexicana, y Brasil fue anfitrión de la Asamblea General en 2009. América Latina se perfila como un importante miembro de la familia astronómica global”.

Tal como debería, ya que si hay algo cierto es que todos nosotros provenimos del polvo cósmico que hace 4,5 mil millones de años creó la cuna de la cual nació nuestro sol y formó el agua que los humanos tomamos a diario. Estudiar lo que sucede en cada uno de estos granos de arena es como volver a nuestros orígenes.

Paola Pinilla, la investigadora colombiana

“Paola Pinilla ha sido una de mis estudiantes favoritas de posdoctorado, y es un ejemplo para toda Colombia”, dice Ewine van Dishoeck, refiriéndose a la investigadora colombiana radicada en Arizona que hace poco estuvo en las noticias por el reconocimiento internacional que recibió.

“Mi trabajo consiste en modelar y calcular computacionalmente cómo este polvo pequeñísimo del que se forman los planetas colisiona y crece para formar objetos cada vez más grandes”, dice Pinilla. “Hoy en día tenemos la capacidad de obtener imágenes inéditas de discos protoplanetarios con una resolución que nos permite ver grandes detalles. Estas observaciones nos han dejado muy sorprendidos porque las estructuras de los discos son mucho más complicadas que lo que los modelos teóricos predecían. Por esta razón me encuentro investigando qué condiciones se requieren en estos discos para generar estructuras como anillos, y para ello comparo directamente los modelos teóricos que incluyen diferentes condiciones, como tener planetas incrustados en el disco, con las observaciones reales en telescopios”.

Pinilla considera que Van Dishoeck es una de las mejores astrónomas que ha conocido. “Admiro su gran visión hacía el futuro. Por ejemplo, ella y su grupo están ya desarrollando modelos y haciendo predicciones de lo que se podrá observar con el telescopio James Webb, entre otros, y esto quiere decir que cuando estos telescopios estén finalmente en funcionamiento, ellos tendrán todas las herramientas para entender los datos y convertirse en los líderes del futuro. Otra cosa que admiro de ella es que su investigación cubre muchos temas diferentes: química, formación estelar, formación planetaria, etc. Hoy en día hay muy pocos astrónomos con la experiencia en varios temas como ella la tiene. Y una tercera cosa que admiro mucho es su capacidad de rodearse de científicos jóvenes y de inspirar a varias generaciones a seguir con la carrera de astronomía. A mí en lo personal, me inspiran mucho estas cualidades, su gran alegría y entusiasmo que nos ha contagiado a muchos en nuestras carreras”.

ÁNGELA POSADA-SWAFFORD
Para EL TIEMPO
En Twitter: @Swaforini

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