Nuevos modelos cosmológicos podrían ayudarnos a entender el funcionamiento interno del universo conocido
Uno de los objetivos fundamentales en la investigación astrofísica actual y futura es observar y describir con precisión la distribución de las galaxias y la evolución del espacio. Los experimentos a gran escala podrán explorar y analizar regiones enormes del universo, lo que generará una cantidad gigantesca de datos que podría ayudarnos a entender la mecánica interna del cosmos. Para analizar toda esta información y tratar de entender la evolución de las estructuras universales, los investigadores necesitan herramientas estadísticas y modelos teóricos actualizados. Eso es exactamente lo que el proyecto COSMOFLAGS, financiado en el marco de Horizonte 2020, ha estado desarrollando. En los próximos años, la mayoría de las inversiones de la Unión Europea en cosmología se dirigirán a dos experimentos principales: Euclid, un satélite avanzado financiado por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA, y el Conjunto del Kilómetro Cuadrado, una red coordinada global de radiotelescopios que constituye el mayor proyecto en ese campo hasta la fecha. Estos instrumentos lograrán observar volúmenes de espacio decenas o cientos de veces mayores que los observados anteriormente. Buscarán cúmulos de galaxias que los investigadores podrán analizar y describir. Los datos de estos experimentos nos ayudarán a comprender mejor la gravedad y abrirán una ventana a los complejos principios físicos que tuvieron lugar tras el inicio del universo. El proyecto COSMOFLAGS ha desarrollado la modelización física y matemática precisa y apropiada para analizar estos datos y ha planteado métodos para combinar el potencial de ambos experimentos. Gracias a esta combinación, el proyecto ha abierto oportunidades de investigación mucho más amplias para la ciencia. Las herramientas resultantes serán útiles para científicos de todo el mundo, y no solo para la investigación europea. El doctor Alvise Raccanelli, cosmólogo del CERN (Consejo Europeo de Física de Partículas) e investigador principal en el proyecto COSMOFLAGS, dice lo siguiente: «Hemos demostrado que algunos estudios —como el funcionamiento de la gravedad o la naturaleza de los agujeros negros— solo se pueden llevar a cabo si combinamos diferentes experimentos». Sin embargo, los patrones estadísticos de niveles superiores (como las funciones correlativas de tres o más puntos) contienen aún más información. Estas funciones aumentan la probabilidad de encontrar tripletes coordinados, es decir, triángulos que constituyen «formas» cosmológicas más grandes. Licia Verde, profesora de la Universidad de Barcelona, España (entidad coordinadora del proyecto) explica: «Hemos descubierto que esta información escondida en las funciones de tres puntos es extremadamente valiosa, ya que nos revela datos sobre las leyes físicas elementales que intervienen en el origen del universo y en la naturaleza básica de la gravedad. Sin embargo, se trata de información difícil de modelizar y medir, lo que explica el enorme esfuerzo realizado en este proyecto». Desde un punto de vista puramente científico, el equipo logró los resultados deseados, pero también amplió dichas conclusiones y abrió nuevos e interesantes campos de investigación. El doctor Raccanelli comenta que «en particular, combinamos las diferentes especialidades en el grupo para empezar a investigar las sinergias entre los estudios galácticos y los detectores de ondas gravitacionales». El Dr. Raccanelli agradece la confianza del Consejo Europeo de Investigación en su trabajo y su financiación durante los dos años de duración del proyecto, así como el esfuerzo de la Universidad de Barcelona y, especialmente, de la profesora Licia Verde por acoger la beca de investigación y colaborar en el estudio. «Creo que un esfuerzo europeo conjunto en la investigación es fundamental para poder ser competitivos a nivel mundial», añade.
