El martes pasado la Real Academia de la Ciencia Sueca otorgaba el aclamado Premio Nobel de Física a tres astrofísicos por sus contribuciones a nuestra comprensión de la evolución del Universo y el lugar de la Tierra en el Cosmos. Los científicos premiados son el canadiense-estadounidense James Peebles, un reconocido cosmólogo, y los suizos Michel Mayor y Didier Queloz, quienes en 1995 anunciaron el descubrimiento del primer exoplaneta alrededor de una estrella como el Sol. No es de extrañar que el Nobel de Física de este año se haya otorgado a astrofísicos: este año celebramos un siglo de la creación de la Unión Astronómica Internacional.

Comencemos con la cosmología. El 50% del premio lo ha recibido James Peebles, de 84 años, quien ocupa la cátedra emérita de Ciencia Albert Einstein de la Universidad de Princeton (EEUU). Durante su carrera científica, James Peebles ha realizado contribuciones fundamentales a la cosmología teórica, dicho de otra forma, la explicación, usando leyes físicas de las observaciones del Universo distante y primitivo. Así, durante décadas ha desarrollado un marco teórico muy completo que ha ayudado a explicar la estructura a gran escala del Universo y su evolución desde el Big Bang hasta nuestros días. Fue James Peebles quien, en 1965, predijo que existía un «eco» del Big Bang en todas las direcciones del cielo: la radiación cósmica de fondo. En las últimas décadas, gracias a telescopios espaciales como COBE WMAP y Planck, los astrofísicos hemos podido caracterizar la radiación cósmica de fondo en detalle.

No solo eso, en los artículos científicos que publicó el entonces joven James Peebles en 1965 (uno de ellos junto con el cosmólogo Robert Dicke, su director de tesis, quien quizá hubiese merecido parte del premio, pero que falleció en 1997) insistía en la conexión entre temperatura y densidad de materia, desarrollando la idea de que en el Big Bang solo se pudo crear hidrógeno y helio, por lo que el resto de los elementos químicos provienen de las estrellas. Con permiso del cosmólogo ruso Yakov Zeldovich (quien murió en 1987 sin recibir un Nobel por su ingente trabajo), James Peebles fue el primer científico en proponer que las pequeñas variaciones en temperatura que se esperaban observar en la radiación cósmica de fondo (algo que no se encontró hasta que llegaron los datos del satélite COBE en 1992) eran las «semillas» de las primitivas galaxias.

MODELO ESTÁNDAR COSMOLÓGICO / Además, su marco teórico permitió desarrollar lo que ahora se conoce como «modelo estándar cosmológico», donde esa misteriosa sustancia que denominamos «materia oscura» jugaba unpapel fundamental a la hora de crear tanto la estructura a gran escala del Universo como los cúmulos de galaxias y las mismas galaxias. El cosmólogo James Peebles es bien conocido (y bien querido) en la comunidad astrofísica internacional. Ha escrito varios libros de texto que, durante décadas, han sido obligatorios para estudiantes de astrofísica de todo el mundo.

Por otro lado, el 50% restante del premio se lo reparten los astrofísicos Michel Mayor (de 77 años), de la Universidad de Ginebra (Suiza), y Didier Queloz (de 53 años), quien pertenece tanto a la Universidad de Ginebra como a la de Cambridge (Reino Unido), y quien fuera el estudiante de doctorado de Mayor a mitad de los noventa. Durante años, Michel Mayor y su equipo de la Universidad de Ginebra habían estado desarrollando nuevos instrumentos y observando estrellas brillantes para buscar pequeñas «oscilaciones» periódicas en las líneas espectrales de las estrellas que indicarían la existencia de planetas a su alrededor. Este método de «la velocidad radial» o «desplazamiento Doppler», ahora bien conocido y empleado, fue propuesto por el astrofísico Otto Struve en 1952, pero durante mucho tiempo la tecnología no estaba lo suficientemente desarrollada como para tener medidas de precisión.

En 1993, Michel Mayor y su equipo comenzaron un proyecto de investigación usando un nuevo instrumento, el espectrógrafo Elodie, instalado por el Observatorio de Marsella en el Observatorio de la Alta Provenza (Francia). La idea era buscar el efecto de planetas como Júpiter sobre estrellas brillantes. En 1994 encontraron algo muy curioso: lo que parecía ser la señal de un planeta gigante (con la mitad de masa de Júpiter) pero muy cerca de la estrella, tan cerca que solo necesitaba cuatro días para completar una vuelta. Habían descubierto el exoplaneta que hoy conocemos como Dimidium (51 Peg b) alrededor de la estrella 51 de la constelación de Pegaso. Sus resultados se publicaron en noviembre de 1995 en la prestigiosa revista Nature y abrían el camino a la caza de exoplanetas (4118 confirmados a fecha de hoy). Y no con poca cosa, sino con el descubrimiento de un nuevo tipo de planeta: los que ahora llamamos «Júpiteres calientes».

Curiosamente, Michel Mayor se encontraba en España esta semana dando una serie de conferencias científicas y divulgativas. En el Centro de Astrobiología (Madrid) el miércoles pasado, entre las muchas cosas interesantes que contó, subrayó que «los científicos no tenemos que creer, hemos de trabajar para demostrar».

En honor a la verdad, hay que insistir en que el fundamental descubrimiento observacional de Mayor y Queloz, el primer exoplaneta alrededor de una estrella tipo solar, no supone el primer exoplaneta descubierto fuera del Sistema Solar. Aquí es donde ha entrado un poco la polémica con este premio: en 1991 el astrofísico polaco Aleksander Wolszczan y el astrónomo canadiense Dale A. Frail publicaron en Nature el descubrimiento de dos exoplanetas del tipo terrestre alrededor del púlsar PSR B1257+12. Como un púlsar es el cadáver de una estrella que ha muerto tras una explosión de supernova no se le dio mucha importancia a este descubrimiento y eso que fue confirmado en 1992. Los planetas PSR B1257+12 b (Draugr) y PSR B1257+12 c (Poltergeist) fueron los primeros exoplanetas descubiertos por la Humanidad. Sin embargo, ni Wolszczan ni Frail han recibido el reconocimiento de su trabajo con un Premio Nobel.

No obstante, no hay que restar importancia al hallazgo de Mayor y Queloz: primero porque sutrabajo no se embarcaba en una gran colaboración, sino que era una investigación muy modesta con poca gente y usando telescopios modestos (el telescopio usado no llegaba ni a los 2 metros de tamaño) e instrumentos relativamente sencillos. Por entonces, además, muchos astrofísicos aún no veían con buenos ojos «la caza de exoplanetas», cuando hoy es uno de los campos de la Astrofísica más importantes, con decenas de miles de científicos involucrados y grandes presupuestos en misiones espaciales y telescopios e instrumentos de última generación. Esto da pie a insistir en que, en investigación científica, muchas veces no se espera de dónde puede venir un gran resultado, siendo necesario que se siga haciendo un esfuerzo para financiar proyectos pequeños, a veces arriesgados, que están movidos por la curiosidad de entender los detalles del Universo del que somos parte.