¿Cómo nació el universo?

¿De qué está hecho? ¿Cuál es su estructura?

Hoy, nos estamos acercando a responder estas preguntas milenarias.

Bienvenidos al Podcast de Teden Español, soy Charri Garbulski.

En su charlante de X-Rio de la Plata, la física y cosmóloga Corat-Vorking, nos explica

cómo los científicos están usando inteligencia artificial para buscar respuestas a estas preguntas. Cuando era chica durante varios años, mi papá salía a llevarme los sábados a visitar a su amigo manual. Manuel Sadoff quiere una persona sabia al que los dos admirábamos mucho. Todavía recuerdo ver en sus ojos azules la pasión con la que hablaba de todo, de desipolítica científica a sus historias de Clementina. Clementina fue la primera computadora que tuvo Argentina que se usó con fines científicos. Ocupaba una habitación entera y él mismo la había traído el país en 1960. En living de su pequeño departamento lleno de libros, yo escuchaba las preguntas

que me hacía. Si conocía el origen del cero, del infinito, y muchísimas más que hasta entonces, nunca había imaginado era posible formularse. A veces cuando Manuel hablaba de historia, yo me iba creiéndose de la historia de ahora y otras veces hablaba de matemático, de filosofía y yo salía creyendo su armatemático filosofa.

Esa tarde, en lo de Manuel, me hacían sentir exultante.

Me acuerdo que me iba sentiendo a mí más curiosa con la impaciencia del que no sabe y que todavía tiene un mundo por conocer. Como una nena frente a un rompecabés anuevo, que todavía no ve la hora de empezar a armar. Manuel me abrió las puertas de la curiosidad y me enseñó el valor de la pregunta. Con los años me di cuenta de que esa es la sensación

que uno tiene en la asarciencia. Cuanto más sabes, más dudas tenés y más que desabano. Después de graduarme de física en la Universidad de Buenos Aires, finalmente encontré en la cosmología el espacio para juntar mi pasión por las matemáticas la física y la filosofía. eso me dedico ahora.

Los comólogos somos como arqueólogos.

Estudiamos el pasado para poder entendar mejor

nuestro presente y nuestro futuro. Como los arqueólogos usan las ruinas, nosotros los cosmólogos usamos la luz que nos llega desde algún lugar en el espacio. La luz que nos llega, por ejemplo, de una estrella puede tardar muchísimo tiempo millones de años en llegar a nosotros. y cuando lo hace, nos deja ver cómo era la estrella en el pasado. Cuanto más lejos está la estrella, más tarde a la luz se en llegar a nosotros y más atrás en el tiempo podemos ver. En otras palabras, estudiar el universo eléjano es como viajar en el tiempo. Allá por el año 1965, dos astrónomos de Bell Labs, Arnopensea, Siob Wilson, estaban trabajando con una antena que habían construido para detectar hondas de radio que venía en el espacio. Para poder medir esas tenoes hondas, tuvieron que deshazarse de toda posible interferencia en sus detectores y le hicieron enfriándolos a temperaturas bajísimas, 269 grados antigra dos bajos cero. Pero lasarlo encontraron una señal que no podían explicar. Intentaron deshacerse de esta señal de todas las maneras posibles, pero no pudieron. Hasta llegan a atreparse a la antena pensando que el problema podía hacer por la caca de paloma. Pero no había caso, la señal seguía presente. La luz más vieja que podemos observar viene viajando hacia nosotros desde el Big Bang hace 14 mil millones de años. Al principio, los protones, eléctrones y fotones formaban una sopa de ensa de partículas energías altísimas. Esta sopa oscilaba la gravedad hacia que las partículas se juntasen y los fotones ejercían presiones hacia fuera. A mí me gusta pensar estas fluctuaciones como una sinfonía cósmica, donde las asociaciones son como las notas de un instrumento. Mientras tanto, el universo se expandía y se enfriaba. 400 mil años después del Big Bang, se formaron los primeros átomos estables y desde entonces la luz viene viajando hacia nosotros en un viaje solitario trayéndonos la información de la cocurría en ese momento. Esta luz se conoce con el nombre de radiación cósmica de fondo y la temperatura de esta luz no llega con pequeñas fluctuaciones en distintas partes del universo y las regiones con más temperatura tenían más materia

y las regiones con un poco más de materia crecieron debido a la gravedad y terminaron formando las estrellas y galaxias que observamos hoy. Mientras pensé a Si Wilson seguían intentando ajustar la antena, se enteraron de que un grupo de la Universidad de Prínzco no lejos de donde estaban ellos, estaba escribiendo un artículo en el que proponía la existencia de esta radiación cósmica de fondo.

En seguida se dieron cuenta de la importancia de lo que habían detectado, lo que pensaron que era caca de palomas, no era nada más ni nada menos que la radiación cósmica de fondo, el resplandor que nos llega del Big Bang. No muchos años después, allá por los años 70, un astrónumabera Rubin estudiaba la velocidad

de rotación de las estrellas en distintas galaxias. Sus mediciones dieron resultados muy distintos a lo esperado. Se esperaba ver que las estrellas fuese más lento, cuanto más lejos se encontraran del centro de la galaxia como pasa con los planetas girando alrededor del sol. Pero lo que ya dio fue que la velocidad se mantenía constante incluso para distancias muy alejadas con respecto al centro y para que esto fuera posible debí haber en el espacio más materia de la que podemos observar. Esta fue la primera evidencia contundente de lo que se conoce con el nombre de materia oscura y este trabajo pionero de Vera Rubin sirvió para explicar muchísimas observaciones incluidas la sinfonía cósmica del Big Bang de la que les hablaba antes. Aunque no lo crean, el 85% de materia de todo el universo es materia oscura, el 85% y aún hoy seguimos sin entender que es. Desafortunadamente Vera Rubin murió hace unos años en mi opinión sin recibir su merecido reconocimiento. Cuando la conocía en un evento para mujeres científicas hace 11 años en la Universidad de Chicago, ya se hablaba tímidamente del problema de la disparidad de género en las ciencias. Este es un problema que Vera conocía demasiado bien. Con mi grupo de investigación en Harvard, intentamos entender qué es la materia oscura a través de sus efectos en nuestras observaciones del cosmos. Y como no la podemos ver directamente, intentamos usar otras formas de detectarla. Por ejemplo, nosotros usamos el hecho de que su masa de forma el espacio tiempo. Y por eso la luz que nos llega de alguna galaxia, el lugar de venir hacia nosotros el línea recta se desvía creando arcos en el cielo. Este fenómeno predicho por Einstein en su teoría de la relatividad general se conoce con el nombre de efecto delente gravitacional. Nosotros buscamos cúmulos livianos de materia oscura porque creemos que en ellos podemos encontrar pistas sobre la naturaleza de la materia oscura. Estas cúmulos livianos generos generan pequeñas fluctuaciones en los arcos que vemos en el cielo. El método tradicional de detectar estas pequeñas perturbaciones es analizando imagen por imagen en un trabajo que llega mucho tiempo. Los investigadores se pasan meses analizando estas imágenes y en general no encuentran nada hasta ahora solo hubo dos detecciones con este método. Ahora tenemos decenas de imágenes de arco-spanalizar, pero pronto, con los datos de nuevos telescopios, tendremos decenas de miles de estas imágenes y este ritmo este tipo de análisis será imposible. Con mi grupo estábamos pensando en este problema, cuando se nos ocurrió usar una nueva rama de la inteligencia artificial, Machine Learning. Su objetivo es desarrollar algoritmos que permiten que las computadoras aprendan identificando patrones. Estos algoritmos son los que uso el traductor de Google o YouTube cuando te recomienda ver vídeos en base a lo que cree que es tu gusto personal. Nosotros lo usamos para investigar la materia oscura. Nosotros entrenamos estos programas usando cientos de miles de simulaciones de imágenes de galaxias y en efecto vemos que con este tipo de métodos podemos encontrar cumulos de materia incluso cumulos muy chicos. Me acuerdo de la sorpresa que tuve este febrero cuando 12 integrantes de mi grupo, Ana, Diard y Rivero y Brian Ossdiet, vinieron a mi oficina con sus primeros resultados y yo les dije que los volvícen a chequear porque eran demasiado buenos para ser reales. Después de muchísimas cidas y venidas, vimos que en efecto nuestro método funciona mucho mejor que los análisis tradicionales. Podemos detectar cúmulos de material escura, incluso cúmulos que antes creíamos imposible de ver y lo podemos hacer en mucho menos de un segundo en lugar de meses de investigadores analizando imagen por imagen. Y hace unos meses con colegas de la Universidad de Harvard, MIT y otras universidades del área inauguramos un instituto de inteligencia artificial en la que físicos de distintas disciplinas usan este tipo de métodos. A veces pienso, ¿qué dir menuel si pudías saber lo que estamos logrando con estas máquinas inteligentes. Y también pienso en cómo cambió lo que sabemos del universo desde la época de Clementina hasta ahora. La gran cantidad de datos que logramos obtener y los que vendrán nos ayuda a poder encajar mejor nuestras piezas del rompecadeas. Y a medida que las piezas se aproximan surgen nuevas preguntas

y esto es para mi aserciencia.

La permanente búsqueda no solo de respuestas,

sino también igual de importante de la pregunta correcta.

Y no importa que las piezas del rompecabezas no encajen perfectamente

y es probable que nunca lo hagan.

Después de todo, esto es parte de la belleza de hacerciencia. Si les gusta Tédenes Paneol, la mejor manera de apoyarnos es compartiendo el podcast con sus amigos. Pueden encontrar todos los episodios en Spotify en Apple Podcast, cuentédenespanol.com. También nos pueden dejar un comentario en la página de Facebook de Tedenespaniel.

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