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Ana Alonso: “Los agujeros negros aún esconden muchas pistas que nos ayudarían a comprender mejor el universo”

La física española Ana Alonso-Serrano del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Alemania) nos habla sobre las incógnitas que aún rodean a los agujeros negros.

Elena Turrión del Álamo, Programa de Diplomacia Científica de la AECID

En abril de 2019 un equipo internacional de más de 200 científicos publicó la primera imagen de un agujero negro. Hasta el momento, la existencia de estos oscuros objetos se conocía solo por métodos indirectos, pero nunca se había observado uno. Un año después de este acontecimiento histórico, que fue reconocido por la prestigiosa revista Science como el “Avance del año 2019”, la física española Ana Alonso-Serrano del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Alemania) nos habla sobre las incógnitas que aún rodean a los agujeros negros.

La investiadora Ana Alonso, del Instituto Max Planck de Física Gravitacional. Fotografía de César García Rayo

De la mano de esta científica madrileña también nos adentramos en sus últimos estudios sobre el espacio-tiempo y el multiverso. Según precisa la investigadora, sus investigaciones, al ser teóricas, se han visto menos afectadas por la pandemia de coronavirus que ya ha infectado a 1.800.000 personas de más de 180 países y que ha obligado a aplazar o paralizar numerosos proyectos científicos en todo el mundo. “No sé cómo saldremos de esta crisis, pero espero que tengamos claro la importancia de la ciencia y que se invierta más en ella”, señala.

Esta publicación forma parte del ciclo de entrevistas mensuales a investigadoras españolas en Alemania impulsado desde la Embajada de España en Alemania para dar a conocer su labor y reivindicar su lugar en la ciencia.

-¿Cómo comenzó su carrera en física teórica?

Comencé haciendo mi tesis en el CSIC en Madrid, aunque ya me había especializado durante la carrera en física teórica. Me ha atraído mucho desde siempre la ciencia porque soy muy curiosa y me encanta intentar entender e investigar las cosas que suceden a mi alrededor. Bueno, ¡y también me gustaban mucho las matemáticas!

Tuve la suerte de poder elegir dedicarme a algo que me gustaba, aunque requirió mucho esfuerzo. También a veces se piensa que la ciencia tiene que ser vocacional y que los que nos dedicamos hemos tenido siempre claro este camino, y yo no creo que sea así. En mi caso, también me planteé varias veces seguir otros caminos, aunque al final la física teórica pudo más.

-¿En qué líneas de investigación está trabajando ahora?

Ahora mismo estoy trabajando en varios proyectos diferentes, aunque todos más o menos dentro del mismo tema. De manera general, estamos intentamos entender el comportamiento del espacio-tiempo cerca de las singularidades. Estas son lugares donde la teoría de la relatividad general —la teoría de la gravedad actual que rige la naturaleza del espacio-tiempo— “explota”, es decir, deja de ser válida. Algunas singularidades son, por ejemplo, el origen del universo o el interior de un agujero negro.

Se espera que una teoría subyacente de gravedad cuántica sea capaz de predecir qué sucede en dichas singularidades. El problema es que a día de hoy no tenemos una teoría satisfactoria de gravedad cuántica. Las ideas que estoy desarrollando ahora mismo en esta línea proporcionan una nueva perspectiva para acercarnos a entender qué características tienen y qué efectos suceden en las regiones cerca de la singularidad y ver si se “suavizan” las mismas.

-Una de las líneas de investigación en la que ha trabajado es la idea del multiverso. ¿Podría explicarnos qué es y cómo podríamos detectar su existencia?

La idea del multiverso se refiere a la posible existencia de otros universos además del nuestro. No se trata de una teoría concreta ya que existen varias teorías y tipos muy distintos de multiverso. ¡Y esto también se relaciona con cuál es la definición de nuestro universo! Por ejemplo, si consideras que el universo es todo el espacio-tiempo que existe o si consideras que nuestro universo es la región observable a nuestro alrededor.

En concreto, yo estuve trabajando hace ya bastante tiempo en la idea de multiverso físico, es decir que podamos encontrar observaciones en nuestro universo que nos permitan falsar la teoría. Por ejemplo, estudiamos la posibilidad de que existan conexiones con otros universos mediante agujeros de gusano y sus posibilidades observacionales; y por otro lado, la posibilidad de que hubiese un entrelazamiento cuántico entre universos que afectase a ciertas medidas que tomamos en nuestro universo. A día de hoy pienso que es inviable detectar su existencia (o su no existencia) y que tendremos que esperar más tiempo para ver el desarrollo de nuestras teorías.

-Hace justo un año se obtuvo la primera imagen de un agujero negro, captada en la vecina galaxia M87. ¿Por qué fue tan importante captar esa imagen y cómo puede ayudarnos a mejorar nuestra comprensión sobre el universo el hecho de saber más sobre los agujeros negros?

Los agujeros negros son objetos muy masivos con una gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. El hecho es que sabemos muy poco de ellos, ya que no podemos saber nada de su estructura ni de su interior (como he dicho antes, nuestras teorías actuales no pueden predecirlo). En estos últimos años se han detectado las ondas gravitatorias procedentes de colisiones de agujeros negros y la mencionada foto del exterior del agujero negro, así que se está abriendo una ventana muy interesante para el análisis de estos efectos gravitatorios tan fuertes.

Los agujero negros, por ejemplo, son un escenario idóneo para buscar efectos de las posibles teorías de gravedad cuántica. Además, también sabemos que éstos pueden crecer o evaporarse, y en ese segundo proceso todavía estamos estudiando qué pasaría. Así que en general diría que esconden todavía muchas pistas que nos ayudarían mucho a tener una comprensión mayor del universo.

-Algunas de las misiones espaciales previstas para este año se han aplazado a causa de la pandemia del coronavirus y otros muchos proyectos de investigación están paralizados. ¿Cómo está afectando la crisis actual a sus investigaciones?

Nuestra investigación, por el hecho de ser teórica, se ve mucho menos afectada. En cualquier caso hay muchos aspectos como proyectos, reuniones y conferencias, que se están viendo completamente paralizados, y eso afecta indirectamente también a nuestras investigaciones, y a nuestra perspectiva de futuro.

No sé cómo derivará la salida de esta crisis, pero espero que tengamos claro la importancia de la ciencia y que se invierta más en ella. ¡Como sociedad deberíamos valorar mucho más la ciencia!

-Ha trabajado como investigadora en Madrid, Nueva Zelanda, Praga, Berlín… ¿En comparación con los otros sistemas científicos que conoces, que fortalezas o debilidades ve en el sistema científico alemán?

Creo que es difícil extraer una apreciación general del sistema desde mi caso particular. Mi experiencia es que aquí hay una valoración de la ciencia y una inversión muy alta, y eso me ha llamado mucho la atención. Sobre todo partiendo de España, donde la inversión en ciencia es muy baja y la situación de los científicos muy precaria. Creo que también mi instituto, el Max-Planck-Institut für Gravitationphysik (Albert-Einstein-Institut), tiene la ventaja de ser especialmente puntero y tener mucho movimiento de científicos visitantes, lo que permite el intercambio de conocimiento con otros investigadores y aprender mucho sobre otros campos más allá de tu trabajo especializado. Además, en mi caso, tuve la suerte de venir primeramente a Alemania con una beca de la Fundación Alexander von Humboldt, que da muchas oportunidades también a nivel de integración y de crear una comunidad científica.

Por otro lado, creo que el sistema alemán tiene algunas debilidades, porque esa inversión en ciencia no se refleja en puestos fijos y en muchos casos se basa en becas cortas con las que no se cotiza, con los consecuentes problemas de estabilidad y perspectiva de futuro.

El tema de los diferentes sistemas científicos daría para largo y estaría bien que políticamente se tuviesen en cuenta las demandas de la comunidad científica en los diferentes países, porque en general, no tenemos una buena situación laboral en absoluto.

-En el ámbito de la física, el porcentaje de mujeres es muy bajo frente al de sus compañeros varones. ¿Por qué cree que esto es así? ¿Qué haría falta para reducir esta brecha de género en la física?

Bueno, creo que no es posible dar una respuesta satisfactoria porque hay muchos factores, y según se vaya incidiendo en ellos se verá qué es más determinante. Un factor clave a nivel de educación es que culturalmente todavía se asume que hay profesiones y materias asociadas a un género (y éstas son diferentes en distintas culturas así que está claro que ese es su origen). También está el prejuicio de que las mujeres no pueden llevar ciertos estilos de vida o alcanzar determinados logros porque no les corresponden, y eso hace que muchas mujeres renuncien a una carrera científica. Una vez dentro del mundo académico, resaltaría que no siempre es fácil tampoco entrar en un ámbito de hombres y lidiar continuamente con el machismo de algunos de ellos.

Como la brecha existe a todos los niveles, creo que hay que actuar en todos ellos. Desde educación infantil hasta universitaria, ¡y por supuesto también dentro del mundo científico! Creo que es básico cambiar los roles culturales asociados a mujeres y hombres, y mostrar figuras científicas femeninas. En ese sentido, por ejemplo, organizamos Soapbox Science, montando eventos de divulgación científica para dar visibilidad de la mujer en ciencia. También me parece importante tener mecanismos académicos (que en Alemania al menos se intentan implementar a día de hoy) para lidiar con las desigualdades y los prejuicios que afectan a las mujeres y a otros grupos discriminados.

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