Desde ciberataques cósmicos hasta sobre el Sol: los científicos catalanes quieren entender los misterios del Universo

GinebraExisten problemas tan complejos y ambiciosos que sólo pueden ser abordados por colaboraciones interdisciplinares de distintos equipos de investigación. Las becas Synergy que otorga cada año el Consejo de Investigación Europeo buscan, precisamente, generar sinergias entre varios equipos que permitan afrontar estos retos. Los proyectos seleccionados en la última convocatoria se engloban en categorías tan diversas como la sociología y la gobernanza, hasta la biología molecular o el cáncer. Sólo 66 propuestas han sido finalmente seleccionadas, entre más de 700 presentadas por instituciones de todo el mundo. Entre los premiados se encuentran dos proyectos liderados por instituciones catalanas que buscan comprender mejor el funcionamiento del Sol y la expansión del Universo.

Un "ciberataque" cósmico

Uno de los proyectos premiados cuenta con la participación del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), que lidera una colaboración internacional para hacer frente a una de las preguntas más candentes de la cosmología moderna, conocida como tensión de Hubble. "Conocemos la velocidad de expansión del Universo con menos error que el que tienen los radares de tráfico que nos pillan cuando vamos demasiado rápido", explica Licia Verde, investigadora ICREA del ICCUB y coordinadora del proyecto RedH0T, galardonado con 12 millones de euros y que cuenta también con la colaboración de Adam Riess, Premio No.

El reto consiste en resolver la discrepancia que existe actualmente entre las dos técnicas que permiten medir la velocidad de expansión del Universo. Porque a pesar de ser por separado dos técnicas extremadamente precisas, sus resultados no concuerdan. RedH0T pretende explicar si la discrepancia en las medidas se debe a errores de observación o limitaciones del modelo cosmológico actual. "Si determináramos que el modelo actual del Universo es incorrecto, estaríamos ante uno de los descubrimientos más significativos del siglo XXI, con implicaciones profundas para la física fundamental", declara Verde, quien añade que, "sea cual sea el resultado, no se tratará de un error cualquiera y nos servirá para aprender muchas cosas".

Se espera que el proyecto RedH0T mejore todas las medidas actuales de la velocidad de expansión del Universo con controles cruzados a través de la constante de Hubble (H0). De esta forma, se obtendrán resultados que guiarán a los cosmólogos a revisar el paradigma actual. "Queremos poner todo lo necesario para la llegada del próximo Einstein", dice Verde.

El proyecto RedH0T utilizará una metodología de análisis de los datos innovadora basada en las técnicas empleadas en ciberseguridad por los hackers éticos. El análisis se realizará en colaboración con tres equipos distintos. Un primer equipo "azul" formado por expertos que desarrollarán la metodología, un segundo equipo "rojo", compuesto por especialistas que pondrán a prueba la metodología y buscarán vulnerabilidades, y un tercer equipo "blanco" que supervisará todo el procedimiento. "Queremos que cada metodología esté validada con máxima transparencia y rigor, fomentando el consenso científico", dice Fred Courbin, investigador ICREA del ICCUB y el Institut d'Estudis Espacials de Catalunya y colíder del proyecto.

El Sol, tan cerca y tan desconocido

El Sol genera su energía a través de reacciones nucleares de fusión. Durante este proceso, los átomos de hidrógeno se fusionan entre sí para dar lugar al helio y generar energía que hace brillar a la estrella. Estas reacciones de fusión pueden describirse gracias a un modelo matemático conocido como modelo estándar solar. Sin embargo, este modelo, que no sólo sirve para explicar cómo funciona el Sol sino que también describir el resto de estrellas, es todavía muy impreciso. "La estructura interna del Sol que predicen los modelos discrepa con las observaciones", comenta Aldo Serenelli, director del Instituto de Ciencias del Espacio del CSIC y responsable en España del proyecto LUNANOVA, otro de los proyectos galardonados con las becas Synergy.

El modelo solar puede validarse mediante observaciones a través de diferentes fuentes de información como son los neutrinos que emite la estrella o la abundancia de elementos en su atmósfera. "Los metales que componen las estrellas determinan su evolución", explica Serenelli, quien añade que, "el modelo solar actual se sostiene por la cabeza (las observaciones) y no por los pies (el modelo), como debería ser". Para mejorar este modelo, el proyecto LUNANOVA, con participación del Instituto de Ciencias del Espacio, busca mejorar la comprensión fundamental de la física nuclear. En el proyecto también colaboran el Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf, en Alemania, el Instituto Nacional de Física Nuclear italiano y la Universidad de Nápoles Federico II.

Con un presupuesto de 14 millones de euros, el proyecto contempla la construcción de un acelerador de partículas que permita recrear condiciones similares a las que ocurren en nuestra estrella. Este acelerador, que se instalará debajo de las montañas italianas del Gran Sasso para evitar las radiaciones cósmicas, estudiará el tipo de reacciones nucleares que tienen lugar en el Sol así como su frecuencia. "Hasta que no conozcamos cómo funcionan estas reacciones mucho mejor de lo que las conocemos hoy será imposible eliminar las incertidumbres de los modelos", declara Serenelli. La información proporcionada por el proyecto LUNANOVA combinada con la proveniente de otros experimentos de detección de neutrinos y materia oscura, ofrecerá información sin precedentes sobre los procesos que tienen lugar en todas las estrellas del Universo.