El model estàndard de la cosmologia podria estar en entredit.
Així es desprèn d'un estudi internacional amb participació de la investigadora ICREA de l'Institut de Ciències del Cosmos, Licia Verde, sobre discrepàncies en la mesura de la constant de Hubble d'expansió de l'Univers.
En parlem amb la recentment guardonada amb el Premi Nacional de Recerca per la seva tasca en l'estudi de la distribució de la matèria i l'energia fosques.
Un estudi amb la seva participació publicat a Nature Astronomy ha palesat diferències en la constant de Hubble entre l'Univers primerenc i tardà.
Aquests resultats tensen i plantegen dubtes sobre el model tradicional de cosmologia?
El problema en les dades d'expansió de l'Univers parteix de l'any 2013, però aleshores la diferència detectada no era tan elevada i, a més, es restringia a una mesura en cada camp.
Però amb el pas dels anys i l'arribada de noves dades, la discrepància es va fer més significativa i va ser el moment d'analitzar-ho amb profunditat.
Partim del fet que la velocitat d'expansió de l'Univers no ha estat sempre la mateixa al llarg dels seus 13.800 milions d'anys d'història.
Som capaços de mesurar amb precisió la constant de Hubble a dia d'avui i en distàncies properes en escales cosmològiques.
Al llarg dels darrers cinc anys s'han desenvolupat formes alternatives de prendre aquestes mesures, algunes de manera totalment independent i d'altres a partir de modelitzacions o en base a dades en comú.
Paral·lelament, també hem calculat per via indirecta el valor de la constant d'expansió de l'Univers primordial, que per mitjà de models hem extrapolat a l'actualitat.
El problema rau en què aquestes dues maneres de mesurar el paràmetre dins del model estàndard de cosmologia són una mica diferents.
Aquesta discrepància es podria atribuir a imprecisions en les mesures?
Estem parlant d'una diferència del 7%, un percentatge petit però que supera en quatre cops el marge d'error associat a les mesures.
A més, el problema es fa més robust perquè en cadascun dels dos camps, és a dir, en l'Univers primordial i en el tardà, disposem de més d'una mesura i totes estan més o menys d'acord.
No és descartable que les mesures estiguin equivocades, tinguem present que estem parlant de dades molt complicades d'obtenir, però també ens podem trobar davant de la indicació que, efectivament, el model cosmològic sigui incomplet.
Pot haver arribat el moment de considerar que el model actual està massa simplificat per explicar la realitat.
Aquesta és la pregunta que ara ens fem i a la qual cal trobar resposta.
Ens trobem davant d'una nova època de la cosmologia caracteritzada per la precisió de les observacions i la interpretació a través de Big Data?
Això és segur, independentment de la tensió que descrivim en el nostre estudi.
Al llarg dels darrers 10 anys, un període molt curt en escala de desenvolupament científic i tecnològic, la cosmologia ha passat de ser una ciència en què treballàvem de forma qualitativa a una disciplina de caràcter eminentment quantitatiu.
Ara mateix, els marges d'error de les recerques dels físics que estudiem l'estructura de l'Univers són de l'ordre de punts percentuals en la interpretació dels paràmetres físics: podem afirmar sense por a equivocar-nos que la cosmologia ha esdevingut una ciència de precisió.
Aquest desenvolupament de la disciplina ens planteja nous reptes que hem d'afrontar.
Si la cosmologia ha arribat fins aquí és perquè hi ha hagut una expansió exponencial en la tipologia i la qualitat de les dades.
L'esperada posada en funcionament del Telescopi Espacial James Webb marcarà una època en aquest sentit?
Cada cop que s'obre un nou ull a l'Univers es produeix un canvi significatiu en la qualitat i la quantitat de les dades que ens arriben.
Això suposarà nous reptes per als científics.
És cert que la posada en funcionament del nou Telescopi Espacial James Webb s'ha posposat diverses vegades, però aquest incompliment dels terminis no deixa de ser habitual en projectes espacials tan complexos i costosos, que requereixen de la col·laboració de molts països i institucions.
Els seus interessos de recerca s'han centrat en l'estructura a gran escala de l'Univers, l'energia fosca, la inflació i la radiació còsmica de fons.
El repte que afronta la cosmologia és explicar què són l'energia i la matèria fosques?
Aquests són els interrogants més grans que se'ns plantegen en el camp i és cap a on estem adreçant gran part dels esforços.
Això no exclou que anem trobant altres resultats interessants en el camí, però la idea principal que motiva els nostres esforços és resoldre els interrogants sobre la naturalesa de l'energia i la matèria fosques.
M'agradaria ser optimista sobre la possibilitat de trobar-hi explicacions, si no fos així no trobaríem incentiu per llevar-nos cada matí per anar al despatx!
El Premi Nacional de Recerca que acaba de rebre reconeix la seva recerca per entendre la distribució de la matèria i l'energia fosques, interpretant les dades sobre el fons còsmic de microones (CMB).
Podria ser aquesta una via per apropar-nos a una teoria de la unificació entre la física relativista i la mecànica quàntica?
Es tracta més aviat d'un camí indirecte per arribar-hi.
Efectivament, la teoria de la inflació postula que durant les escales minúscules de l'Univers primerenc hi governava la mecànica quàntica i que, posteriorment, el cosmos es va expansionar de forma que aquestes escales quàntiques han esdevingut escales macroscòpiques que podem veure en el CMB.
Es pot establir aquesta connexió processant les dades a través de la física.
En certa forma, és molt poètic dir que tots plegats procedim de la indeterminació i que el soroll quàntic és la llavor de les galàxies, les estrelles, els planetes i de tots nosaltres.
De fet, les forces estaven unificades quan l'Univers era molt i molt jove, un instant que no podem veure directament en espectre de radiació electromagnètica.
Allò que observem és el fons còsmic de microones, més enllà del qual no tenim accés a observacions directes.
Les deduccions sobre les que treballem els científics cal que siguin necessàriament indirectes i hem d'intentar buscar pistes allà on sigui possible.
És en aquest pla en què el món d'allò infinitament gran i d'allò infinitament petit s'ajunten: mirant l'infinitament gran només arribem al CMB i no disposem d'energia suficient per posar el focus sobre les escales extremadament petites.
Potser combinant les dues aproximacions podrem reeixir.
Després dels estudis a Itàlia i un inici de carrera investigadora als EUA, l'any 2007 s'estableix com a professora ICREA a Barcelona.
Catalunya té un pes per a investigadors internacionals en l'àmbit de la cosmologia?
Hi ha programes molt bons d'atracció de talent a Catalunya que proporcionen molta llibertat als investigadors per fer recerca sense la pressió d'haver de treballar sobre les darreres tendències de ciència que estan més de moda.
Aquí gaudim de més llibertat en comparació en d'altres llocs.
De totes formes, sabem que els sistemes de recerca del sud d'Europa no són el mateix que els del nord del continent o que els dels Estats Units.
Cadascun té avantatges i desavantatges, que estan en funció del context i dels objectius dels científics.
En qualsevol cas, m'agrada dir que els investigadors som una mica nòmades del coneixement que anem allà on trobem les condicions més propícies per desenvolupar els nostres objectius de recerca.
En la meva opinió, aquí hi ha molt de talent.
En tant que cas d'èxit de dona investigadora, què creu que cal fer per fomentar vocacions científiques de noies en àmbits STEM on fins ara han estat minoritàries?
Intervenir quan és massa tard no té cap sentit.
Caldria començar aquesta tasca amb accions molt aviat, a l'educació primària i secundària, els estadis en què ja es comença a detectar aquesta pressió social que allunya les nenes de les ciències considerades dures.
Hem de desplegar mesures que siguin correctes a l'estadi on s'han d'implementar.
Pensem, de totes formes, que el problema de les vocacions científiques femenines és només la manifestació del problema més important de la diversitat, el de les minories que no estan ben representades al sistema.
L'exemple més gràfic és el de gènere, però segur que hi ha moltes altres dimensions no tan visibles.
Cal canviar la mentalitat per veure la diversitat com a quelcom positiu, més enllà de les pors a allò que és diferent a nosaltres.
És humana la tendència a intentar replicar-nos, però cal ser conscients que de la diversitat neix la innovació.