La UBA distinguió a uno de sus graduados más prominentes, Matías Zaldarriaga

Por primera vez, un físico formado en esa casa de estudios recibe el doctorado honoris causa; es una de las figuras más relevantes de la cosmología actual

07 de septiembre, 2022 | 16.33

Fue un momento de celebración, reconocimiento y emoción. Este lunes, en el Aula Magna del Pabellón I de la Ciudad Universitaria, donde había cursado su formación de grado hace tres décadas y de donde egresó siendo todavía muy joven, la UBA le otorgó el doctorado honoris causa al destacado cosmólogo argentino Matías Zaldarriaga, un nombre de referencia en el Olimpo mundial de la física por sus estudios que intentan desentrañar qué sucedió en los primeros instantes del universo. Zaldarriaga se convirtió así en el primer físico egresado de esa casa de estudios que recibe ese honor.

La ceremonia fue conmovedora. Sus colegas y antiguos profesores no solo destacaron sus cualidades creativas y sus aportes científicos, sino también su calidez  humana. Zaldarriaga es uno de los dos argentinos que investigan en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (IAS), donde trabajó Einstein hasta su muerte, y que reúne a apenas un puñado de talentos superlativos (menos de diez). El otro es Juan Martín Maldacena, también uno de los grandes nombres de la ciencia actual.

Pero a diferencia de este último, que estudia áreas matemáticas de la mecánica cuántica y la Teoría de Cuerdas, las investigaciones de Zaldarriaga se centran en tratar de develar el amanecer del universo a partir de las observaciones con las que contamos. Es decir, que intenta desentrañar lo que se da en llamar las “épocas oscuras del cosmos”, antes de que se hubieran encendido las primeras estrellas.

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Fernando Lombardo, Zaldarriaga y Hernán Grecco, director del Departamento de Física de Exactas (Foto: Lis Tous)

Entre 1993 y 1994, cuando era estudiante de doctorado de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y comenzaban a realizarse mediciones más precisas de un fenómeno llamado "radiación cósmica de fondo", descubierto por casualidad por Penzias y Wilson en 1965, Zaldarriaga propuso qué era lo que había que buscar en ese residuo del universo primigenio, la luz que todavía nos llega del Big Bang, para encontrar rastros de cómo empezó todo.

Trabajando junto con Diego Harari, entonces su director de tesis de licenciatura y, durante un año, de su doctorado, dedujo que allí había "datos" que permitirían probar si efectivamente existió la explosión inicial y luego la dramática expansión que ocurrió instantes después, algo que los físicos llaman “período inflacionario”.

“Cuando empezó su tesis de licenciatura, le propuse que estudiáramos un trabajo publicado unos meses antes sobre polarización del fondo cósmico de microondas generada por ondas gravitacionales –recordó Harari en un video enviado desde Bariloche, donde ahora trabaja como investigador del Conicet en el Centro Atómico Bariloche y profesor en el Instituto Balseiro–. Él tenía que estudiar, entre otras cosas, relatividad y cosmología antes de poder abordar el tema [porque todavía no se habían incorporado como materias]. Yo calculé que tendría unos tres o cuatro meses para 'entretenerse' con eso, lo que me daría tiempo a estudiar los detalles de ese trabajo y pensar en cómo continuar la investigación. Pero una semana después entró en mi oficina y me explicó en el pizarrón, con lujo de detalles, no solo los cálculos de ese trabajo sino sus propios avances para mejorar el método. A veces pienso que sus neuronas están cableadas de un modo diferente de las de cualquiera de nosotros. Su capacidad deductiva y su intuición física son notables”.

Muy pronto, sus publicaciones llamaron la atención y fue invitado a doctorarse en el Instituto de Tecnología de Massachussetts, se posdoctoró en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (IAS), se convirtió en profesor de la Universidad de Harvard y en la de Nueva York, y luego pasó a formar parte del la “Escuela de Ciencias Naturales” del IAS, un reducto de élite en el que no es necesario que dé clases, su único compromiso es dedicarse a investigar.

Fernando Lombardo, que fue compañero de doctorado de Zaldarriaga, recordó en su presentación que al iniciar la beca les dieron una oficina del segundo piso, bastante inhóspita.  Un fin de semana, vinimos, la pintamos, la pusimos en condiciones y dejamos una marca, una huella que después de 28 años aún perdura –contó–. Pintarnos nuestras manos sobre una pared. Por eso, se la llamó ‘la cueva de las manos’ o ‘la cueva'".

En palabras de Lombardo, Matías no solo es académicamente brillante, sino inteligente y cálido. Durante sus años de estudiante fue representante del claustro de estudiantes (y luego del de graduados) y participó en las grandes discusiones de la época.

En 1994 o 1995, tuvo una oferta inmejorable del MIT y entró en crisis, se recluyó en la montaña hasta que tomó la decisión de partir. Durante su doctorado diseñó, junto con Uros Seljak, un software para estudios del fondo de la radiación cósmica de microondas llamado CMBFast, que puso a disposición de la comunidad científica una herramienta que permitió hacer miles de trabajos y fue citada decenas de miles de veces.

La historia del universo

“Tuve el privilegio allá de ser director de tesis de licenciatura y de un primer año de doctorado de Matías antes de que decidiera ir al MIT –contó Harari–. Fue un privilegio y un placer conocerlo y trabajar esos años con él. No solamente fue un estudiante excepcional, sino también de una enorme calidad humana y compromiso. Realizó contribuciones extremadamente valiosas en muy diferentes áreas de la cosmología contemporánea. Supo concentrarse, focalizarse en muchos temas candentes y relevantes. Debo confesar que en el momento en que fue tentado para irse al MIT se me cruzó un pensamiento egoísta, plantearle que primero terminara su doctorado en la UBA y después fuese a otra institución, pero por suerte  no sucumbí a esa tentación. Sin duda, su decisión fue muy meditada y merecía todo el apoyo”.

Otro de sus profesores, Diego Mazzitelli, ahora en el Centro Atómico Bariloche y en la Universidad de Rio Negro, coincide en el recuerdo en una nota de la revista Exactamente, de su Facultad: “Cuando volví a la Argentina de mi posdoctorado en Trieste, me ofrecieron dictar la materia Relatividad General. Matías estaba entre los alumnos. ¡Fue una frustración no poder responderle casi ninguna pregunta! Ya sabía muchísimo del tema y con una profundidad notable”.

Durante la conferencia que ofreció con motivo de la distinción, Zaldarriaga hizo una recorrida por el estado actual del conocimiento en cosmología y los próximos pasos. Explicó que la huella del Big Bang podría estar en “ondas gravitacionales  primordiales”; es decir, no las producidas por agujeros negros, como las que se detectaron hasta ahora, sino por el estallido inicial.

El mapa de las diferencias infinitesimales de temperatura en el fondo cósmico de microondas ofrece "una instantánea" de las huellas que dejaron en el espacio-tiempo las ondas producidas por la explosión inicial una mil millonésima de billonésima de billonésima de billonésima de segundo después del Big Bang, en el que el universo habría ido desde un tamaño menor al de un átomo hasta el de una pelota de fútbol.

“Este mapa que observamos de la radiación de fondo se ‘acuerda’ de lo que estaba pasando en un principio, y resulta ser que  estudiándolo en detalle nos dimos cuenta de que el origen de [las] diferencias [que muestra] son como ‘fósiles’ del principio. Esas  anisotropías [cualidades de la radiación que varían según la dirección en que son examinadas] vienen de ese momento –explicó Zaldarriaga– (…) Para seguir progresando y tal vez convencernos de que esta inflación cósmica realmente ocurrió, ¿qué es lo que podemos hacer? Algo obvio es tratar de medirlas con más detalle. Parte de la cosmología de los próximos años tratará de hacer un mapa de la distribución de la materia más y más grande, con más galaxias, con más precisión, para tratar de contrastar las propiedades de estos fósiles con las que creemos que deberían tener. Es decir, sabemos que estas pequeñas diferencias que vemos en la radiación de fondo se originaron [en épocas muy tempranas]. ¿Puede haber quedado algo más? ¿Y si quedó algo más, cómo lo podemos encontrar? Si así fuera, el universo tendría que ser transparente a eso, porque si después es absorbido por la materia, o modificado de manera sustancial, no lo vamos a poder distinguir de otras cosas. Y resulta que si miramos nuestro modelo y las ecuaciones de Einstein, si analizamos la mecánica cuántica, vemos que otra cosa que podría haber sobrevivido de esa época son ondas gravitacionales. Si hubieran sido producidas durante la inflación, habrían quedado viajando en el universo. ¿Y cómo podemos encontrarlas? Resulta que afectan la radiación cósmica de fondo, su polarización. Si el universo estaba lleno de ondas gravitacionales 380.000 años después del Big Bang, en ese momento la luz estaba chocando contra los electrones, así que al chocarse también se polarizaba un poco. De modo que si estudiamos la polarización de la radiación de fondo, podemos ver si el universo estaba lleno de ondas gravitacionales 380.000 años después del Big Bang y esas ondas gravitacionales se originarían en el principio. Ese es el segundo ‘fósil’ que estamos tratando de encontrar”.

Pronto, la Argentina tal vez tenga algo que aportar al respecto. Un nuevo observatorio astronómico ubicado a 4900 metros de altura, el Qubic, en Alto Chorrillos, Salta, fue diseñado para detectar el eco del estallido inicial y podría ayudar a probar las teorías de Zaldarriaga.

“Un ejemplo que a mí me llena de orgullo es que una colaboración internacional de la que la Argentina forma parte está instalando en Salta un telescopio para tratar de ver si hay ondas gravitacionales de los principios, del Big Bang. Con suerte, encontraremos estos ‘fósiles’ en el futuro cercano”, concluyó.

Zaldarriaga en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton

Matías Zaldarriaga recibió numerosos premios. Entre otros, en 1996, el Barrett Prize por la originalidad en la investigación en astrofísica; en 1998, la beca Hubble;, en 2003, el Helen Warner otorgado por la Sociedad Norteamericana de Astronomía; en 2004, la Beca Sloan, en 2005, la Medalla Gribov, otorgada por la Sociedad Europea de Física; en 2006, la Beca MacArthur (conocida como “la beca de los genios”); en 2019 fue incorporado como miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos. El año último, fue reconocido como “personalidad destacada de la Universidad de Buenos Aires” durante los festejos por el bicentenario.

Nació en Buenos Aires, el 20 de febrero de 1971, es hijo de José Luis Zaldarriaga y Cristina Barraza, y tiene dos hermanos: Luciano y Martina. Según contó hace años, descubrió su vocación cuando cursaba cuarto año en la Belgrano Day School y un profesor, que era físico de la CNEA, los llevó a conocer el acelerador de partículas Tandar. Vive en los Estados Unidos desde 1989. Su esposa es argentina y tiene dos hijas adolescentes. 

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