CMB-S4 promete ser el futuro de la astronomía terrestre. Un complejo formado por diez telescopios en la Antártida y dos en Chile cuyo coste final podría ascender a los 800 millones de dólares. Si todo sale según está planeado, algunos de estos telescopios podrían ser los más avanzados de su clase hasta el momento. La idea es que, combinando sus puntos fuertes, esta tecnología nos permita captar la primera luz del universo y las ondas gravitacionales que las precedieron. Harán falta años para que este proyecto se materialice y otros cuantos para que comience a ofrecer resultados, pero hoy, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos ha otorgado 3,7 millones de dólares a la Universidad de Chicago como primera anualidad de una subvención que teóricamente llegará a los 21,4 millones de dólares.

El resto del dinero irá llegando, pero con este aporte los expertos de la Universidad de Chicago y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley pueden arrancar su faraónico proyecto. A priori, los telescopios deberían estar operativos para 2030, una fecha ambiciosa pero teóricamente factible teniendo en cuenta que en este proyecto participan más de 450 científicos de 100 instituciones diferentes. Podríamos decir que hay 20 países implicados en esta aventura tecno-astronómica, y aunque eso es indicativo de un gran reto burocrático, también significa que este proyecto gozará de buena financiación o, al menos, mejor que otros proyectos científicos similares. La cuestión ahora es explicar para qué necesitamos tantos telescopios nuevos.

Máquinas del tiempo

En los círculos científicos está muy visto eso de comprar los telescopios con máquinas del tiempo, pero eso es lo que son. No nos permiten movernos a voluntad, pero sí observar el pasado. Cuando acercamos nuestro ojo a un telescopio, lo que está ocurriendo es que estamos canalizando una luz que llevaba viajando cientos o miles de años. Ese viaje ocurre a la velocidad de la luz en el vacío, que son 300.000 metros por segundo, una constante de nuestro universo, algo que no cambia jamás independientemente de que la luz sea proyectada por un objeto parado o en movimiento.

Precisamente así es como podemos estar tan seguros de cuánto le ha llevado a la luz llegar a nosotros una vez sabemos la distancia. Por eso es tan cómodo tomar medidas astronómicas en años luz, porque la luz de un objeto que se encuentra a 430 años luz (como ocurre con la estrella polar) tarda exactamente eso en llegar a nosotros: 430 años. Esto significa que, la imagen que llega a nuestras retinas es de un evento que tuvo lugar hace casi medio siglo. Si la estrella polar desapareciera ahora, tardaríamos ese tiempo en verla desaparecer del firmamento y si eso no es viajar al pasado, más vale que redefinamos términos.

Los años perdidos

El problema es que esta tecnología tiene un límite, solo puede retroceder, como mucho, unos 13.320 millones de años, cuando el universo llevaba 380 mil años expandiéndose. “¿Qué tienen de especial esos primeros cientos de miles de años?” te preguntarás. Pues resulta que el universo estaba demasiado “comprimido” para permitir que la luz lo atravesara, por lo que no hay fotones de aquella época que puedan viajar hasta nosotros. Por eso hacen falta las ondas gravitacionales, ondas que, a diferencia de las electromagnéticas que conforman la luz, sí podían atravesar aquel cosmos primigenio. De hecho, esas ondas se conocen como “ondas gravitatorias primordiales” y son eso, fluctuaciones en la energía del mismo espacio-tiempo por el movimiento de los cuerpos que lo recorren. Podríamos comprarlo (salvando las enormes distancias), con la oleada de una manta.

Lo importante es que podemos detectar estas ondas con telescopios específicos. Para ello, el proyecto construirá 2 en las montañas de Atacama (Chile) y 10 en la Antártida, de los cuales nueve serán pequeños y uno de gran tamaño, ya que es uno de los dos lugares del planeta que siempre apuntan al mismo lugar del cielo nocturno. Entre todos estos telescopios podrán cartografiar el cosmos en busca de ondas electromagnéticas y gravitatorias con las que reconstruir poco a poco nuestro pasado más remoto. Pero la finalidad de esta investigación no termina aquí.

Gracias a esta tecnología también podremos investigar la misteriosa materia y la energía oscuras. La primera parece ser un tipo de materia que solo interactúa con la gravedad y la segunda el motivo por el que el universo se expande. Ambas constituyen el 95% de nuestro universo y, por lo tanto, son una de las grandes incógnitas abiertas de la cosmología. Y es que, conociendo mejor estas “sustancias” oscuras y detectando ondas de los primeros momentos de “crecimiento” de nuestro universo, podremos aclarar algunos detalles sobre la hipótesis de la inflación cósmica, que propone una expansión extremadamente acelerada del universo durante los cientos de millones de años anteriores a que dejara pasar la luz.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Las ondas gravitacionales no sustituirán a las ondas electromagnéticas en su papel como informadoras del cosmos. Los expertos necesitarán los datos que nos pueden proporcionar ambas. De hecho, se habla con frecuencia de astronomía multimensajero, haciendo referencia a la sinergia que se puede establecer entre estas distintas ondas.

REFERENCIAS (MLA):

• Strait, James. “James Strait Named Project Director of Next-Generation Cosmic Microwave Background Project”. Berkeley Lab News Center, 2 Jun. 2022, https://newscenter.lbl.gov/2022/06/02/james-strait-named-project-director-of-next-generation-cosmic-microwave-background-project/.
• National Science Foundation. “National Science Foundation: NSF”. National Science Foundation, n.d., https://www.nsf.gov/.