Alternativas evolutivas para el canto

- Por Lis Tous -

Los pájaros cantan, básicamente, para atraer a la hembra, alertar de peligros y defender el territorio, pero no todos los hacen de la misma forma. Algunos emiten los sonidos tal como aprenden de sus pares y otros fonan gracias a la sofisticación de sus órganos vocales. Esto dispara la pregunta de por qué algunos pájaros aprenden a cantar y otros no.

“El canto de aves es un tema muy establecido desde la neurociencias porque hay un conjunto de especies -el cuarenta por ciento aproximadamente- que necesitan aprender para vocalizar, del mismo modo que los humanos. En este sentido, es un modelo animal que se investiga para conocer cómo hacemos los humanos para modular los sonidos”, explica Gabriel Mindlin del Departamento de Física y el Instituto de Física de Buenos Aires (UBA-CONICET). Es autor junto a otros investigadores de la publicación Evolución de la diversidad vocal por adaptación morfológica sin aprendizaje vocal o control neuronal complejo publicado recientemente en Current Biology.

En este estudio, los autores se focalizaron en seis especies de sub-oscinos: “Este trabajo es, específicamente, sobre este grupo que no aprende, aunque puede generar una gran diversidad de sonidos a partir de complejizar su sistema vocal. En vez de enviar al cerebro instrucciones complejas tienen un aparato vocal más sofisticado”, explica Mindlin. En la publicación los investigadores demostraron que este tipo de pájaros tiene el mayor número de fuentes sonoras del reino animal, mostraron funcionalmente que las tres interactúan, y explicaron qué relación existe entre anatomía y el sonido a través de modelos matemáticos.

Tal como puede leerse en el trabajo: “la evolución del comportamiento complejo de este tipo de pájaros está dada por la interacción de especializaciones morfológicas y el control de mecanismos neuromusculares; a menudo es difícil distinguir entre las respectivas contribuciones de cada uno. Se piensa que el aprendizaje vocal de las aves y las adaptaciones neuronales asociadas juegan un papel importante en la diversificación de los pájaros, mientras que la importancia de diversidad morfológica de los órganos vocales permanece aún inexplorada”.

Según Mindlin, “los pájaros que aprenden, fonan mediante a algo parecido a las cuerdas vocales entre las junturas entre los bronquios y la tráquea. Cuando pasa el aire, estos labios oscilan generando el sonido. Son cuatro mil de las diez mil especies de aves que son estas aves cantoras generan sonido de esa manera”.

Los investigadores pudieron mostrar que los tipos de pájaros llamados traqueófonos -a los que pertenecen las seis especies estudiadas en el trabajo- poseen tres fuentes sonoras: dos similares a los pares de labios de los oscinos y una membrana  traqueal. En conjunto representan la mayor cantidad de fuentes sonoras para un órgano vocal, aun los pájaros cuyas membranas traqueales fueron inhabilitadas experimentalmente son capaces de cantar. Estas fuentes sonoras contribuyen a diferentes rasgos de acústica como complejidad espectral, amplitud de modulación y mejora de la amplitud sonora. Por el contrario, estas mismas características surgen en los oscinos del control neuromuscular de los labios.

Mindlin explica que “los labios -equivalentes a cuerdas vocales- son los responsables de las vocalizaciones de alta frecuencia; y las membranas son como ventanas, modulaciones de baja frecuencia de aproximadamente 200 hertz. Las distintas especies utilizan estos sonidos de diferentes maneras, algunas repiten el mismo como un ruido, un chirrido; otras, como el hornero se presentan al producirse  algunos sonidos llamados de “protesta”, como cuando se los captura. En esos casos, las modulaciones dan rugosidad al sonido. Estas diferencias son importantes para entender la diversidad de las modulaciones, cuantas más frecuencias entran en la descomposición del  sonido, más se enriquece”.

“Somos un grupo interdisciplinar; se hizo trabajo de campo en la provincia de Buenos Aires, en Entre Ríos y Corrientes porque son especies con las que no se puede trabajar en el laboratorio. Desde la física desarrollamos modelos para comprender cómo la adaptación morfológica del órgano vocal traqueófono puede generar sonidos específicos y de características complejas”, aclara Mindlin. La investigación es fruto del trabajo interdisciplinario entre investigadores de distintos institutos y universidades: Sarah Garcia, Cecilia Kopuchian, Gabriel Mindlin, Matthew Fuxjager, Franz Goller y  Pablo Tubaro.

Garcia et al., Evolution of Vocal Diversity through Morphological Adaptation without Vocal Learning or Complex Neural Control, Current Biology (2017), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2017.07.059

10 argumentos para la ciencia básica

-  Por Lis Tous.  Fotos: Juan Pablo Vittori  -  

Serge Haroche, Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la manipulación de sistemas cuánticos individuales, brindó una conferencia en el Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. El título de la presentación Cómo la investigación sobre el azul del cielo y la tecnología se nutren mutuamente es el disparador de una idea que Haroche defiende con ahínco: “para hacer ciencia se necesita tiempo y confianza”.

El investigador francés reconstruyó una genealogía de la tecnología moderna;  describió una serie de momentos claves en la historia que permitieron las tecnologías de hoy. Su paso por el país se dio en el marco de su rol como jurado en los premios a la investigación científica que otorga la Fundación Bunge & Born cada año.

 1 El equilibrio

“¿Por qué hacer investigación científica? Bueno, hay dos tipos de respuestas. La primera, para tratar de entender mejor el mundo que nos rodea, no sólo el mundo natural sino también los sistemas vivientes. Esto se llama investigación del azul del cielo, es decir, investigación que no está relacionada directamente a ningún tipo de utilidad práctica, a ningún tipo de ganancia. Y, como segunda respuesta, para poder realizar tareas útiles y satisfacer algunas necesidades sociales como reducir el cambio climático o desarrollar energías alternativas. Hablo de las combinaciones que existen entre la ciencia básica, aquella motivada por la mera curiosidad y la investigación aplicada que tiene por objetivo producir objetos, dispositivos que sean comercializables e importantes para el desarrollo económico de las sociedades”.

 2 Contra la miopía

“ En este momento donde en muchas partes del mundo estamos viviendo crisis económicas, los políticos tienen una tendencia muy marcada a favorecer la utilidad a corto plazo; a considerar que la investigación científica debe ser redituable, que debe dar una ganancia inmediata. En este sentido, muchos políticos dicen que la curiosidad a largo plazo es una especie de lujo que debe dejarse para cuando haya vacas gordas; dicen que la ciencia básica hay que hacerla en Estados Unidos, mientras nosotros, oportunamente, podemos utilizar las patentes y desarrollar alguna aplicación. Busco dar argumentos sólidos frente a administradores de no valoran o conocen el valor de la ciencia básica”.

 3 La historia

“La historia de la ciencia muestra que no se puede separar la investigación del azul del cielo de la de otro tipo de tecnología. Son las dos caras de la misma moneda, si se hace una y no la otra se pierde el equilibrio, se entra en terrenos difíciles. Por ejemplo, entre los siglos XVI y XVII se trató de medir la velocidad de la luz, uno de los científicos que intentó hacerlo fue Galileo Galilei con un experimento un poco inocente; después hubo estimaciones astronómicas; pero las primeras mediciones precisas fueron realizadas a mediados del siglo XIX por Fizeau y Foucault. Ellos, utilizaron ruedas rotatorias e hicieron experimentos que fueron posibles porque contaban con objetos mecánicos. Este es un ejemplo de cómo la ciencia básica tiene que ser desarrollada cuando uno tiene la tecnología necesaria para poder hacer las mediciones. Por otro lado, hacia fines del siglo XVII los científicos estaban tratando de responder preguntas con respecto a la naturaleza de la luz y de la materia. No tenían absolutamente ninguna idea acerca de las aplicaciones que podrían surgir. La luz, ¿está compuesta por partículas como pensaba Newton?, o ¿la luz es una onda que se propaga a través del espacio como sostenía Huygens?. Los dos eran físicos y vivieron hasta principios del siglo XVIII. Esta pregunta fue resuelta mucho tiempo después”.

 4 La naturaleza de las cosas

“Para mediados del siglo XIX se conocían muchas cosas con respecto a la luz y al mismo tiempo se plantearon dudas respecto a la naturaleza de la materia y sus propiedades electromagnéticas. Y, nuevamente, gran parte de la investigación guiada por la curiosidad fue realizada en este rumbo: Coulomb que descubrió las leyes de la electrostática, y después, Faraday y Ampère que fundaron las leyes del magnetismo, plantearon así la relación entre esta fuerza y la electricidad. Esta línea de investigación llegó a su fruición, fue coronada con el trabajo de Maxwell hacia fines del siglo XIX. De sus hallazgos surge que la luz es una onda electromagnética, una combinación de campos electromagnéticos que se propaga a una enorme velocidad, independientemente del observador”.

 5 El manuscrito de Maxwell y la mano de Röntgen

“Las ecuaciones de Maxwell que describen cómo los campos eléctricos y magnéticos interactúan y evolucionan de una manera combinada, permiten computar la velocidad de estos campos electromagnéticos. En un manuscrito conservado en la Royal Society of London, Maxwell concluye su trabajo afirmando que el acuerdo de los resultados parece demostrar que la luz y el magnetismo son afecciones de la misma sustancia y que la luz es una perturbación electromagnética que se propaga a través del espacio según las leyes electromagnéticas. Esta tal vez es la frase más importante de la física porque es la primera instancia de unificación de diferentes tipos de fuerzas. Hasta mediados del siglo XIX, se pensaba que la electricidad, el magnetismo y la óptica eran tres cosas diferentes”.

“Lo que descubrió Maxwell es que la luz es una onda electromagnética, pero la luz que es visible, la luz a la cual son sensibles nuestros ojos proviene de una pequeña ventana del espectro de frecuencias. Diez años después de la muerte de Maxwell, Hertz descubrió las ondas de radio; Röntgen fue la primera persona en hacerse una radiografía, la imagen de su mano fue posible gracias a su descubrimiento que él bautizó como rayos x, se tardó quince años en saber que estos rayos eran radiaciones de alta frecuencia. Hoy tienen muchísimas aplicaciones: diagnósticos médicos, todo tipo de estudios de la materia, cristalografía, etc.”.

 6 La revolución de la relatividad

“Personas como Planck y  Einstein se sintieron motivadas por entender el mundo, es decir, hicieron ciencia básica. Ellos no tenían idea de hacia dónde podían conducir sus descubrimientos y aún así, han inducido a innovaciones que nos cambiaron la vida. La energía nuclear, por ejemplo, no hubiera sido posible; la manera en que nos comunicamos; la manera de almacenar y poseer información; la forma en que se realizan diagnósticos médicos. No es un solo hallazgo lo que condujo a estas aplicaciones, si no la conjunción de aciertos en diferentes áreas de la ciencia, luego de un largo período de maceración”.

 7 La revolución cuántica

“Otro aspecto importante es que la luz es al mismo tiempo un conjunto de partículas y una onda, lo que de alguna manera reconcilia a Huygens y a Newton. Este aspecto combinado era muy difícil de entender para ellos, el entendimiento fue posible luego en el ámbito de la física cuántica. Después de muchos desarrollos realizados a principios del siglo XX se descubrió que la luz y la materia obedecen a una serie de leyes que son muy contraintuitivas como la dualidad onda-partícula: la materia está hecha de átomos, un núcleo cargado positivamente con electrones que se mueven en órbitas a su alrededor, y que tienen niveles energéticos cuantizados. A su vez, los electrones y el núcleo llevan spín, así se explican las propiedades magnéticas de la materia”.

 8 El futuro que nadie imagina

“Entre finales del siglo XIX y principios del XX los físicos y los químicos pensaban que la ciencia y la física en particular ya se conocía enteramente, que ya se conocía todo sobre sus leyes. En el año 1900 en la gran feria de ciencia universal que tuvo lugar en París, que se realizaba cada veinte o treinta años, tenía como temática el progreso. La idea era que la ciencia iba a conducir a un montón de aplicaciones que nos cambiarían la vida. Entonces se le pedía a la gente que tratara de imaginar cómo se iba a ver el mundo  en el año 2000. Se publicaron postales en todo el mundo donde se puede ver cómo se imaginaban el futuro. Son postales extremadamente ingenuas, nadie ni ningún científico fue capaz de predecir el origen de las computadoras, el advenimiento del láser o toda la tecnología celular. Las postales son extrapolaciones de lo que ya se conocía en el siglo XIX”.

 9 El reloj más preciso del mundo

“El reloj atómico es una aplicación que tiene origen en el experimento de Rabi [los efectos de los campos magnéticos externos sobre el núcleo de las partículas].  Este reloj mide el tiempo mediante la frecuencia a la cual los electrones se están moviendo en el átomo. Se miden los fenómenos periódicos que ocurren en los átomos porque son mucho más estables en frecuencia que lo que se puede ver en un reloj de cuarzo o en un reloj de péndulo. Un reloj atómico estándar tiene un grado de incertidumbre es de 1 segundo en un millón de años”.

“A su vez, estos relojes son la base para la tecnología del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), donde una gran cantidad de satélites están en órbita alrededor del planeta, y cada satélite porta un reloj atómico sincronizado a los otros. A través de la medición del tiempo, de la triangulación se puede encontrar la posición de una determinada persona con precisión menor al metro. Esta es una derivación no sólo de la física cuántica, sino que  también está altamente vinculada a la relatividad porque los relojes que giran en órbita alrededor de La Tierra tienen una velocidad respecto de nuestro planeta, de acuerdo con la relatividad especial la tasa al cual los relojes miden el tiempo depende de su velocidad y de acuerdo con la relatividad general el hecho de que se encuentre en un campo gravitacional diferente genera una corrección. Si no fueran tomadas en cuenta estas correcciones el GPS fallaría por kilómetros de distancia. Otro ejemplo de un sistema que utiliza ciencia básica, investigaciones que podrían haberse considerado como totalmente inútiles a principios del siglo XX y hoy tienen aplicaciones bien prácticas”.

 10 El láser, la luz domesticada

El láser es otro descubrimiento de la ciencia, en este caso por curiosidad de Einstein.

“Tiene que ver con la emisión estimulada, lo que Bohr había descubierto a principios del siglo XX era que un átomo en un estado excitado puede bajar a un estado de baja energía emitiendo un fotón, un paquete de luz. Este fotón es emitido espontáneamente, en cualquier dirección y con un alto rango de posibles frecuencias. Lo que Einstein describió es que por encima de este proceso de emisión espontánea hay otro proceso que corresponde a una luz que tiene propiedades mucho más definidas.  Lo que él descubrió es que si un fotón viene de un átomo excitado, el átomo va a tener una alta probabilidad de emitir  otro fotón en exactamente el mismo modo, es decir, otro fotón con la misma frecuencia, la misma dirección y la misma polarización. Este es un proceso de amplificación, mediante el cual la luz ‘pide’ luz con las mismas propiedades. Einstein quería comprender cómo la luz y la materia llegaban a un equilibrio, y vislumbró que era necesario tener en cuenta la emisión estimulada para entender este proceso. Así llegamos al máser el dispositivo de microondas y después al láser”.

“Los láseres se volvieron una herramienta muy fundamental para las investigaciones en física, química y biología y para aplicaciones en meteorología, medicina y la comunicación”.

Los modos de la conciencia

- Por Lis Tous -  

El sueño llega, tarde o temprano, todos los días durante el transcurso de nuestra vida. Sin embargo, por qué dormimos es aún una pregunta crucial para la neurobiología. Ariel Haimovici, Enzo Tagliazucchi y Pablo Balenzuela construyen parámetros para distinguir los estados del sueño y la vigilia, y así, caracterizar modos globales del cerebro cuando dormimos y cuando estamos despiertos. Los investigadores pertenecen al Departamento de Física y al Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA), UBA-CONICET, y han publicado junto al Dr. Helmut Laufs de la Universidad de Kiel, Alemania,  su trabajo en Scientific Reports.

"Sabemos que el cerebro humano no funciona como una máquina con un switch de encendido y apagado; más bien, se encuentra constantemente encendido. Los estados cerebrales se dan de manera global, es decir las neuronas pueden comunicarse entre ellas de manera local, pero a su vez dando origen a modos característicos de dinámica global. Por ejemplo, en la etapa más profunda del sueño la influencia de ciertos neurotransmisores transforman al cerebro en un sistema biestable, donde las neuronas alternan entre períodos con alta tasa de disparo y períodos de inactividad. Este comportamiento es cualitativamente más sencillo del que se observa durante la vigilia consciente”, aclara Enzo Tagliazucchi.

La originalidad del trabajo radica en la complejidad de la metodología aplicada, ya que integra el clásico encefalograma a las imágenes de resonancia magnética funcional -fMRI por sus siglas en inglés-. “Una vez superado este importante obstáculo técnico, el trabajo utiliza novedosos métodos de análisis multivariado para distinguir estados típicos de vigilia y de sueño en personas que están dentro del resonador”, dice Tagliazucchi. De esta forma, los investigadores pueden hipotetizar sobre comportamientos neuronales particulares conociendo -mediante estereotipos estadísticos- si la persona entró en una cierta etapa de sueño o no.

“Cuando realizamos estudios del cerebro utilizando fMRI  suele aparecer un problema, ya que la persona puede pasar en el aparato aproximadamente una hora, se le suele pedir que cierre los ojos y a pesar de que hay ruido es una situación propensa al sueño. La forma de conocer si la persona está dormida y en qué etapa del sueño se encuentra es mediante el encefalograma, por eso necesitamos de las dos observaciones al mismo tiempo”, dice Tagliazucchi y enfatiza: “es muy importante poder diferenciar el estado de sueño del de vigilia particularmente cuando se estudian cuestiones clínicas y el uso de psicofármacos, ya que estos pueden introducir una variable de confusión estadística muy difícil de remover si no se hacen las mediciones adecuadas”.

A través de la resonancia se pueden reconocer los modos, o estados globales del cerebro. Mediante cambios en el flujo sanguíneo -mayor o menor presencia de oxígeno- se puede identificar qué regiones del cerebro tienen más actividad y cuáles trabajan simultáneamente, de manera coordinada. Con la información obtenida los científicos construyen mapas de correlaciones cerebrales, una representación de actividad neuronal simultánea.

Balenzuela reconoce que para realizar este tipo de experimentos debieron sortear un problema técnico complicado ya que necesitaban introducir un encefalograma dentro de un resonador nuclear, y por consiguiente, trabajar con la presencia de fuertes campos magnéticos cambiantes dentro del resonador. “Después medimos, debimos distinguir qué personas estaban dormidas y cuáles no para obtener así ejemplos de todos los estados posibles”, resume el investigador. Los estudios experimentales fueron realizados en el departamento de neurologia de la Universidad de Frankfurt, en Alemania, por el grupo de los Drs. Laufs y por el mismo Tagliazucchi.

Haimovici, por su parte, asegura que el resultado central del trabajo es el estudio de las fluctuaciones entre el acoplamiento de distintas regiones cerebrales mientras se conoce el estado de sueño, prescindiendo de la electroencefalografía. “Básicamente, computamos la manera en que el  acoplamiento evoluciona en el tiempo y aplicamos técnicas de clustering para particionar distintos segmentos temporales de acuerdo a los patrones de acoplamiento. Esa división es un reflejo fiel de las fases de sueño que los sujetos transitan durante el experimento”.

Sueño  y psicofármacos

“El problema de la pérdida de la vigilia en experimentos de resonancia magnética funcional es potencialmente desastroso en estudios clínicos”, dice Tagliazucchi y ejemplifica: “supongamos que nuestro objetivo es entender si una enfermedad como la esquizofrenia altera la actividad espontánea del cerebro; medimos una serie de pacientes y sujetos sanos y comparamos los resultados, encontrando diferencias llamativas. Si los pacientes psiquiátricos toman medicamentos -como neurolépticos o antipsicóticos-, es posible que estos incrementen la probabilidad de perder la vigilia y de que confundamos cambios en la actividad debido a una enfermedad con cambios en la actividad debido al sueño”.

Por otro lado, el investigador argumenta que existen en la actualidad inversiones millonarias en este tipo de estudios y “debido a nuestra línea de investigación han tenido que modificarse muchos de los protocolos experimentales para evitar este problema. Con este nuevo trabajo proporcionamos una herramienta para simplificar la estabilización de los niveles de sueño en los sujetos estudiados y por lo tanto atenuar este problema”.

El trabajo no solamente indica que deben tomarse precauciones para evitar la presencia de sueño en estudios con fMRI, sino que además proporciona una herramienta para “salvar” datos experimentales ya adquiridos en los cuales dichas precauciones no fueron tomadas. Tagliazucchi asegura que el análisis “puede ser aplicado retrospectivamente a grandes bases de datos clínicas que ya  fueron adquiridas para identificar a aquellos sujetos que se mantienen despiertos e incluirlos en el análisis, así como para descartar a sujetos que evidentemente cayeron en un estado de sueño profundo. También podemos utilizar el método para estimar la probabilidad de que algunos resultados de la literatura atribuyan  erróneamente diferencias causadas por el sueño a distintos trastornos neuropsiquiátricos”.

“El próximo paso en el que estamos trabajando es en la mejora de los algoritmos de clustering para tener una idea más precisa de la secuencia de eventos que llevan de la vigilia al sueño, con el objetivo de comprender con más profundidad el proceso de quedarse dormido. A partir de ahora, experimentos muy grandes, colaborativos, que involucran a muchos centros clínicos en el mundo pueden usar este algoritmo como un estándar”, concluye Balenzuela.

On wakefulness fluctuations as a source of BOLD functional connectivity dynamics, Scientific Reports, 2017. DOI:10.1038/s41598-017-06389-4

Los primeros segundos del Universo

- Comunicación DF -

Durante el primer cuatrimestre de este año dos referentes internacionales en cosmología de precisión dictaron en el Departamento de Física un curso para estudiantes de licenciatura y doctorado. “Cora Dvorkin y Román Scoccimarro sumaron esfuerzos para combinar el trabajo de dar una asignatura en conjunto y aprovechar el tiempo al máximo. Fue una oportunidad muy especial, que no sucede todos los días, escuchar la clase de quienes escriben los libros sobre un tema”, dice Esteban Calzetta, coordinador del programa.

El curso abarcó los desarrollos más recientes en cosmología: radiación cósmica de fondo, oscilaciones acústicas de bariones, y la naturaleza de la materia y la energía oscura. Scoccimarro y Dvorkin son investigadores del Center for Cosmology and Particle Physics, New York University; y del Department of Physics, Harvard University, respectivamente. Ambos, graduados en el DF son líderes en el tema a nivel mundial.

“Hay tres vías para conocer la composición inicial del universo: por un lado la radiación cósmica de fondo; la nucleosíntesis que es la forma por la cual conocemos la cantidad de helio generado en el universo temprano; y una tercera forma es pesando galaxias, a través de lentes gravitatorias, viendo cómo la presencia de la galaxia distorsiona la imagen de objetos que son todavía más lejanos”, explica Calzetta, profesor del DF e investigador principal del IFIBA, UBA-CONICET.

“La idea que tenemos ahora es que el universo surge en algún momento, pasa por una etapa increíblemente caliente y densa y a partir de ahí se empieza a expandir. De esa etapa primordial quedan fluctuaciones que son de origen cuántico y a través de un proceso llamado pérdida de coherencia son las semillas de todas las estructuras que existen actualmente. Del mismo modo, esas fluctuaciones primordiales han dejado una marca en la distribución de estructuras a gran escala, que son las llamadas oscilaciones bariónicas", específica.

El investigador y coordinador del curso explica que la radiación cósmica de fondo está compuesta por ondas electromagnéticas, cuya longitud de onda se desplaza al rojo con la expansión del universo, de manera que cuando fueron emitidas correspondían a rayos x y ahora a microondas. El estudio de la radiación cósmica de fondo permite sacarle una foto al universo cuando tenía entre 300 y 500 mil años de edad -hoy tiene catorce mil millones-, por lo que es una galería de información preservada en el tiempo y la principal forma de acceder a ese universo temprano.  

Por otro lado, el uso de las lentes gravitatorias permite conocer que el 30% de la materia total del universo está concentrado en galaxias y cúmulos, y sólo la sexta parte de ese porcentaje es materia bariónica, es decir, ordinaria. El investigador sintetiza los otros ejes del curso: “simplificando bastante decimos que la materia oscura es ese treinta por ciento que podemos ver a través de las lentes gravitatorias y la energía oscura es el setenta por ciento que no está concentrado en galaxias”.

Así, “la denominada materia oscura no se sabe exactamente qué es y cómo está distribuida en el universo. Podemos saber a partir del estudio de la radiación cósmica de fondo cuánta materia hay en el universo, porque cuando uno mira la distribución de las intensidades en el cielo se ven regularidades, como si uno estuviera mirando un dibujo hecho por la repetición de un patrón. Hay estudios que determinan qué tamaño tenía ese patrón  al momento de la emisión de la radiación de fondo, pero el tamaño con el que lo vemos ahora depende no sólo del tamaño en su origen sino también de la densidad de materia en el universo desde entonces hasta acá, por eso se puede determinar con mucha precisión cuánta materia hay en el universo”.

La energía oscura se asocia con otro fenómeno relativamente nuevo en la historia del conocimiento, y es que el universo se expande y lo hace de manera acelerada. Según Calzetta hay teorías que hacen pensar a la energía oscura como explosiones, similares a la que originó el universo, pero a una tasa mucho menor. La energía oscura es inherentemente inestable, y eso es lo que impulsaría la expansión del universo en este momento. Contrariamente, la materia oscura que es estable y atrae gravitatoriamente, contribuye a la formación de galaxias.

“Tanto la materia como la energía oscura son hipótesis muy locas, sí. Pero, tienen la virtud de que permiten conectar varias observaciones que son completamente independientes entre sí, que usan distintos aparatos, que miran otras cosas. Cada uno de estos fenómenos pueden interpretarse de manera alternativa, el desafío es explicarlos todas a la vez”.

“El curso -al que asistieron muchos alumnos de licenciatura- fue diseñado para que los estudiantes lleguen a conocer los temas de frontera. Entender de qué se trata es tarea de varios años, pero fue una muy buena aproximación al conocimiento de estos temas por parte de dos expertos. Este tipo de estudios tiene una tradición muy fuerte en el Departamento de Física y estamos tratando de retomarla”, concluye Calzetta.