En la edición 2021 del prestigioso premio “Breakthrough” --popularmente conocido como el Oscar de las ciencias o el Nobel del Siglo XXI-- fue distinguido, entre otros, el científico argentino Javier Tiffenberg en el rubro “Nuevos Horizontes en Física 2021”. Nuevos Horizontes está destinado a investigadores jóvenes “que ya han tenido un impacto sustancial en sus campos”. “Me especializo en la búsqueda de nuevos tipos de materia oscura y en el diseño de tecnologías para lograr detectarla”, le dijo a este diario el especialista, quien resaltó que el premio es compartido por otros tres científicos con los que desarrolla sus estudios. El investigador tiene 41 años y fue formado en la Universidad de Buenos Aires (allí obtuvo su licenciatura y su doctorado en Física), donde está armando un laboratorio en el departamento de Física, junto con otros científicos argentinos. Actualmente es investigador del Fermilab de Chicago (Estados Unidos), el laboratorio de física de partículas más importante de Estados Unidos. Desde allí se propone explorar qué es la materia oscura y cuáles son sus características, para lo cual desarrolló una nueva generación de detectores que encuentran aplicación también en otras áreas.
El galardón fue impulsado por emprendedores de Silicon Valley y fue fundado por Mark Zuckerberg, entre otros. A los ganadores del Breaktrough se les entregan 3 millones de dólares, que equivalen casi al triple de lo que brinda el Nobel cada año. Uno de los que recibieron esta distinción en 2012, su año inaugural, fue el físico teórico argentino Juan Maldacena, mundialmente reconocido por sus aportes a la teoría de cuerdas. Aquellos que reciben el “Nuevos Horizontes en Física 2021” --como Tiffenberg-- son premiados con 100 mil dólares que se repartirán entre los cuatro ganadores. Este reconocimiento ya fue alcanzado en 2015 por otros dos físicos argentinos, Marina Huerta y Horacio Casini.
Todos los años la ceremonia de gala es animada por figuras del espectáculo y del arte. No obstante, por el contexto actual de pandemia, la celebración se pospuso hasta marzo de 2021. Además de Tiffenberg fueron distinguidos otros colegas de diferentes partes del mundo en las ramas de ciencias de la vida, física y matemáticas. El premio principal Breakthrough de Física fue otorgado a los investigadores Eric Adelberger, Jens Gundlach y Blayne Heckel, de la Universidad de Washington, por sus aportes sobre la materia y la energía oscuras.
--Comencemos por el principio, el premio se otorgó por las investigaciones en materia oscura: ¿qué es?
--Por las observaciones que realizamos del universo, es decir, por el modo en que se mueven las estrellas y las galaxias, inferimos la existencia de algo que se denomina materia oscura. A diferencia de todas las cosas que vemos con un telescopio, existe una gran cantidad de materia que no emite luz. Asimismo, sabemos que esa materia oscura no puede estar compuesta de materia ordinaria (aquella que compone absolutamente todo lo que conocemos: al sol, las estrellas e, incluso, a nosotros mismos). Sabemos que la materia oscura existe por los efectos que causa en la forma en que se mueven las estrellas y las galaxias, y la evolución del universo desde el Big Bang.
--¿Hay mucha materia oscura?
--Una cantidad enorme de masa. De hecho, es cinco veces mayor que la materia ordinaria. Su efecto, como señalaba, es totalmente dominante sobre los cuerpos en el universo. Nosotros tenemos la capacidad de mapear con mucha precisión, a escala cosmológica, dónde está y cómo se distribuye. Ahora bien, aunque sabemos dónde se halla y cuánta es, a ciencia cierta, no sabemos prácticamente nada respecto de qué está hecha.
--¿Cómo es que pueden saber con precisión dónde está si a la fecha nunca fue detectada de forma experimental?
--¿Puedo proponer que imaginemos algo?
--Adelante.
--Imaginemos entonces que estamos en una habitación a oscuras. Podríamos movernos tocando muchas de las superficies de todos los objetos que hay adentro y podríamos determinar con exactitud dónde se encuentra cada uno, por su efecto sobre el tacto. Incluso, en poco tiempo, si la habitación es pequeña, tendríamos la chance de mapear dónde está todo. No obstante, no podríamos saber de qué están hechas las cosas, no tendríamos mucha información sobre sus características. De hecho, nos faltarían un montón de datos. En cierta medida eso es lo que nos pasa con la materia oscura: vemos que las estrellas y las galaxias se mueven de una forma que no podemos explicar salvo que agreguemos un ingrediente más.
--¡La materia oscura! Que, por esta explicación, le otorga sentido a todo el sistema.
--Es que sin la materia oscura buena parte de todo lo que ocurre sería incompatible con las leyes de la física. Esta explicación que acabo de dar es la más razonable para el cúmulo de dudas que todavía tenemos, respecto al conjunto de observaciones que hemos acumulado durante décadas y décadas. Así como todos los planetas giran alrededor del sol, si no existiera no podríamos entender por qué los mundos se desplazan en la manera en que lo hacen. Algo parecido sucede con las estrellas que conforman las galaxias: a partir de su movimiento uno podría calcular qué cantidad de materia oscura es necesaria de manera tal que ese desplazamiento pueda ser explicado.
--¿Qué otros aspectos se explican a partir de la materia oscura?
--Montones de otras observaciones. Se puede explicar el movimiento de las galaxias en sí: así como tenemos estrellas que se mueven alrededor del centro de la galaxia, existen galaxias que pertenecen a los denominados “cúmulos de galaxias”, estructuras todavía mucho más grandes. Hay una muy famosa que se llama Grupo Local, que es el conjunto al cual pertenece la nuestra, la Vía Láctea. Para comprender cómo se mueven los cúmulos es necesario contar con la presencia de materia oscura.
--Lo que es alucinante de la física es que pueden pasar muchos años para que los modelos teóricos se comprueben en lo experimental. Las ondas gravitacionales cuya existencia fue anunciada por Einstein en 1915 fueron detectadas 100 años más tarde...
--Nosotros queremos detectar la materia oscura, tal y como se hizo con las ondas. Desde un punto de vista hay similitudes, sin embargo, en nuestro caso el desafío todavía es más impresionante.
--¿Por qué?
--Porque en el caso de las ondas contábamos con una teoría que creíamos con muchísima probabilidad que iba a ser la correcta (Relatividad General de Einstein). Por lo tanto, ya sabíamos lo que estábamos tratando de ver y cómo verlo. Por el contrario, para la materia oscura, si bien sabemos dónde está, realmente no tenemos idea de qué está hecha. No hay una teoría muy concreta y hegemónica que describa sus propiedades.
--Para intentar dar con esas características es la investigación en el Fermilab de Chicago...
--Exacto. Aunque trabajo a nivel experimental, no lo hago directamente con el Colisionador. Lo que trato de hacer es hallar la materia oscura que hay no solo en el universo sino también alrededor nuestro. Algo así como la materia oscura en la vida cotidiana. Para ello elaboro artefactos, detectores que me permiten identificarla a partir de señales de algún tipo y me avisan cuando una partícula de materia oscura colisiona con el detector. Si no encontramos nada igual es sumamente valioso, porque si bien no podríamos definirla, sí conseguiríamos saber qué no es, lo que nos permitiría definir los nuevos caminos para mejorar nuestra comprensión del universo.
