Abraham “Avi” Loeb, físico teórico especializado en astrofísica y cosmología

2 diciembre, 2022 , ,
Foto: Lotem Loeb - Wikipedia - CC BY-SA 4.0

Ocupa desde el 1 de julio de 2012 la cátedra Frank B. Baird Jr. de Ciencia en la Universidad de Harvard. Es director del departamento de Astronomía de Harvard desde el año 2011; desde 2016 es presidente de la Comisión Consultiva del proyecto Breakthrough Starshot (cuyo objetivo es lanzar naves muy ligeras, con forma de vela, hacia las estrellas más cercanas utilizando un potente láser para impulsarlas) y fundador de la Iniciativa de Agujeros Negros (1) de Harvard (el primer centro interdisciplinario en todo el mundo dedicado al estudio de los agujeros negros). Desde 2007 es también director del Instituto de Teoría y Computación (ITC) del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian.

Miembro electo de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias, la Sociedad Americana de Física, y la Academia Internacional de Astronáutica. En julio de 2018 fue nombrado presidente del Consejo de Física y Astronomía de las Academias Nacionales de Estados Unidos, el principal foro dentro de las Academias para los asuntos relacionados con los campos de la Física y la Astronomía, en el que se fijan los objetivos y misiones científicas por periodos de diez años. ​ En abril de 2020 Loeb fue elegido miembro del Consejo de Asesores del presidente sobre Ciencia y Tecnología (PCAST) de la Casa Blanca.

En diciembre de 2012, la revista TIME incluyó a Loeb como una de las 25 personas más influyentes en ciencias espaciales. En 2015, fue nombrado Director de Ciencia Teórica del proyecto Breakthrough Starshot, que concede anualmente un premio homónimo a destacadas contribuciones a la Biología, la Física Fundamental y las Matemáticas. En 2018, Loeb llama la atención de los medios de comunicación al sugerir que una nave extraterrestre podría haber visitado nuestro sistema solar, basando esta afirmación en la observación de un comportamiento nada habitual del objeto interestelar ´Oumuamua. ​

En 2019, junto con Amir Siraj, estudiante de Harvard, publica en Arxiv el descubrimiento a posteriori de un asteroide de inferior tamaño a ʻOumuamua (0,45 m comparado con los 100 m de este), tras investigar la abundancia de estos cuerpos y descubrir la trayectoria hiperbólica de un bólido detectado y censado en 2014 por el CNEOS (Centro dependiente de la NASA que cataloga los objetos próximos a la Tierra), determinando así su origen en el exterior del Sistema Solar.

Carrera

Tras demostrar unas destacadas habilidades para las ciencias entró a formar parte del programa Talpiot que le permitía realizar estudios universitarios mientras realizaba el servicio militar obligatorio. Se licenció en Física del Plasma por la Universidad Hebrea de Jerusalén a los 24 años. Entre 1988 y 1993, Loeb fue miembro del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, donde empezó a trabajar en astrofísica. En 1993, entra como ayudante de cátedra en el departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard, donde será nombrado Profesor Titular tres años más tarde.

Loeb ha publicado cerca de setecientos artículos científicos sobre varias áreas de la astrofísica y la cosmología, incluyendo las primeras estrellas, la época de la reionización, la formación y evolución de agujeros negros masivos, la búsqueda de vida extraterrestre, las lentes gravitacionales causadas por planetas, las explosiones de rayos gamma (GRBs) a elevados corrimientos al rojo, la cosmología de 21 cm, el uso del bosque Lyman-alfa para medir la aceleración/desaceleración del universo en tiempo real (que recibe el nombre de “prueba de Sandage-Loeb”), la futura colisión entre la Vía Láctea (2) y la galaxia de Andrómeda (3), el futuro de la astronomía extragaláctica, las implicaciones astrofísicas del retroceso de los agujeros negros en las fusiones entre galaxias, los eventos de disrupción de marea de estrellas que se acercan a un agujero negro, y la obtención de imágenes del contorno de los agujeros negros.

Algunos de sus artículos, como las microlentes originadas por planetas y la cosmología de 21 cm (centímetros), están considerados seminales, y a día de hoy son muchos los astrofísicos que trabajan en estos nuevos campos.​ Muchas de las predicciones de Loeb han sido confirmadas en los últimos años. En 1992, propuso junto a Andy Gould que los exoplanetas podrían ser detectados por medio de las microlentes gravitacionales, una técnica utilizada ampliamente en la actualidad.

En 1993 propuso el uso de la línea de estructura fina del catión de carbono C+ para descubrir galaxias con elevados corrimientos al rojo; otra técnica que se usa hoy día de manera rutinaria. En 2005 pronosticó, en una serie de investigaciones con Avery Broderick, la apariencia que tendría un punto caliente orbitando alrededor de un agujero negro; sus predicciones fueron confirmadas en 2018 por el instrumento GRAVITY del telescopio VLT al captar el movimiento circular de la luz alrededor del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la Vía Láctea, SgrA (4). En 2009, Broderick y Loeb predijeron la sombra de un agujero negro en la galaxia elíptica gigante M87, el cual fue observado en 2019 por el Telescopio del Horizonte de Eventos. En 2013 se hizo público el descubrimiento del exoplaneta Kepler 76b, el primer exoplaneta tipo Júpiter caliente detectado mediante la técnica de desviación relativista de la luz procedente de su estrella, una técnica propuesta por Loeb y Scott Gaudi en 2003.​ Además, se descubrió un púlsar (5) alrededor de SgrA*, confirmando una predicción realizada por Pfahl y Loeb en 2004. ​ También, se descubrió una estrella hiperveloz en la galaxia de Andrómeda, ya pronosticada por Sherwin, Loeb, y O’Leary en 2008. ​ Junto con Paolo Pani, Loeb demostró en 2013 que los agujeros negros primordiales de masas comprendidas entre la de la Luna y el Sol no pueden formar la materia oscura (6). Este descubrimiento tuvo tal repercusión que fue publicado en la revista TIME.

Loeb dirigió un equipo que descubrió evidencias del nacimiento de un agujero negro en la joven y cercana supernova SN1979C (7). En colaboración con Dan Maoz, demostró en 2013 que los biomarcadores, como el oxígeno molecular (O2), podrán ser pronto detectados por el Telescopio Espacial James Webb (JWST, en sus siglas en inglés) en la atmósfera de planetas de masa similar a la Tierra que se encuentren en la zona de habitabilidad de sistemas con estrellas enanas blancas.​ Junto a James Guillochon, Loeb predijo la existencia de una nueva población de estrellas que se mueven a velocidades cercanas a la luz a lo largo del universo. Junto a John Forbes y Howard Chen, de la Universidad del Noroeste, Loeb hizo otra predicción: que planetas de tamaño inferior a Neptuno habrían sido transformados en planetas rocosos, llamados supertierras, por acción del agujero negro supermasivo que se halla en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A*.

Universo primigenio

Loeb estuvo entre los primeros teóricos que impulsaron la investigación sobre el “amanecer cósmico” de las primeras estrellas y galaxias. En una serie de investigaciones con sus estudiantes y doctorandos analizó cómo y cuándo se formaron las primeras estrellas y los agujeros negros y los efectos que tuvieron en los primeros instantes del universo. Junto a su estudiante Steve Furlanetto (actualmente profesor en UCLA), Loeb publicó en diciembre de 2012 un extenso libro titulado “Las Primeras Galaxias del Universo”. En 2013, Loeb acuñó el concepto de “Época Habitable del Universo Primigenio”, y orientó académicamente al estudiante de Harvard Henry Lin acerca de la posible detección de contaminación industrial en exoplanetas como método para encontrar civilizaciones extraterrestres. ​

ʻOumuamua

En diciembre de 2017, debido a la inusual forma alargada del objeto interestelar ʻOumuamua, Loeb propuso que el Telescopio de Green Bank situado en Virginia Occidental buscase en él posibles emisiones de radio que pudieran dar pistas de un hipotético origen artificial, a pesar de que otros radiotelescopios como el Telescopio Allen del Instituto SETI habían rastreado tales emisiones de manera infructuosa.​ El 13 de diciembre de 2017, el Telescopio de Green Bank observó el asteroide durante seis horas en cuatro bandas diferentes de frecuencia. No se detectó ninguna señal de radio procedente de ʻOumuamua en ese rango de frecuencias.

El 26 de octubre de 2018, Loeb y su doctorando Shmuel Bialy publicaron un artículo en el que planteaban la posibilidad de que el objeto interestelar ʻOumuamua fuese una vela solar artificial impulsada por presión de la radiación solar tras su paso por el perihelio, como explicación a las observaciones de su aceleración no gravitacional. Otros científicos declararon que las evidencias eran insuficientes como para tener en cuenta esa posibilidad y que una vela solar en rotación, como se había observado, no sería capaz de acelerarse. En respuesta a estos científicos, Loeb escribió un artículo que detallaba las seis propiedades anómalas de ʻOumuamua que lo convertían en un objeto inusual y lo diferenciaba de cualquier cometa o asteroide conocido.

El 27 de noviembre de 2018, Loeb y su estudiante de la Universidad de Harvard, Amir Siraj, propusieron buscar objetos similares a ʻOumuamua que hubiesen acabado atrapados en el sistema solar como resultado de una pérdida de energía orbital por un acercamiento a Júpiter. Identificaron 4 posibles objetos interestelares atrapados (2011 SP25, 2017 RR2, 2017 SV13 y 2018 TL6) y propusieron futuras misiones para visitarlos.Señalaron asimismo que en los futuros censos de estrellas, como los realizados por el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (LSST), tendrían que encontrarse muchos más objetos como estos. El 16 de abril de 2019, Loeb y Amir Siraj publicaron el descubrimiento del primer objeto de origen interestelar, anterior a ʻOumuamua; fechado en 2014 por el catálogo del CNEOS (Centro dependiente de la NASA que cataloga los objetos próximos a la Tierra).

En 2021 y debido a las características en la forma, la manera de movimiento y de cómo reflejaba la luz solar ʻOumuamua, entrevistado Avi Loeb afirmó que la única posibilidad plausible es que […] haya sido fabricado por una civilización extraterrestre.

En entrevistas y charlas con periodistas y colegas del mundo académico, Loeb se ha convertido en una de las voces que más promueven la necesidad de investigar la existencia de vida alienígena.

Premios y nombramientos

Loeb ha recibido muchos premios, incluyendo el Premio Kennedy en 1987, el Premio Guggenheim en 2002, una invitación a realizar una estancia como profesor y conferenciante, en honor al astrofísico Edwin Salpeter, en la Universidad Cornell en 2006, una invitación del mismo tipo en honor al astrofísico John Bahcall en la Universidad de Tel Aviv en 2006, una estancia similar en honor a Merle Kingsley en el Instituto de Tecnología de California en 2007, una estancia en el Instituto Australiano de Física de la Universidad de Melbourne en 2007, otra estancia en los Observatorios Carnegie en 2009, otra en el Observatorio Las Cumbres en Santa Bárbara en 2011, una estancia en honor a Sackler en el Observatorio de Leiden en 2011; le fue otorgada la Cattedra Galileiana durante el curso 2011/2012 en la Escuela Normal Superior de Pisa, y la beca de investigación Miegunyah en la Universidad de Melbourne en 2013.

Durante dos décadas fue profesor Visitante en el Instituto Weizmann de Ciencias, y desde 2011 ocupa la Cátedra Sackler en la Escuela de Física y Astronomía en la Universidad de Tel Aviv. En 2012 Loeb fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias. En 2013, recibió el Premio Chambliss otorgado por la Sociedad Astronómica Estadounidense por el libro que publicó en 2010.

En 2020, ha sido nombrado uno de los 14 israelies más relevantes de la última década.

(1) Un agujero negro​ es una región finita del espacio en cuyo interior posee una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal, que ninguna partícula –ni siquiera la luz–puede escapar de él.

(2) La Vía Láctea ​ ​ es una galaxia espiral donde se encuentra el sistema solar y a su vez la Tierra. Según las observaciones, posee una masa de 10¹² masas solares y, por su forma, es una galaxia del tipo espiral barrada. Su diámetro medio se estima en unos 105.700 años luz.

(3) La galaxia de Andrómeda, también conocida como Galaxia Espiral M31, Messier 31 o NGC 224, es una galaxia espiral con un diámetro de doscientos veinte mil años luz y de unos ciento cincuenta mil años luz entre los extremos de sus brazos. Es el objeto visible a simple vista más lejano de la Tierra.

(4) Sagitario A* —pronunciado Sagitario A estrella​ y abreviado Sgr A*— es el agujero negro supermasivo del centro galáctico de la Vía Láctea. Es una fuente de radio muy compacta y brillante en el centro de la Vía Láctea que forma parte de una estructura mayor llamada Sagitario A.

(5) Un púlsar (del acrónimo en inglés de pulsating star, ‘estrella pulsante’) ​ es una estrella de neutrones que gira muy rápido y que está altamente magnetizada.

(6) En astrofísica y cosmología física, se denomina materia oscura a un tipo de materia que se estima corresponde aproximadamente al 23% de la materia del universo, y que no es energía oscura, materia bariónica (materia ordinaria) ni neutrinos. Su nombre hace referencia a que se considera que no emite ningún tipo de radiación electromagnética (como la luz).

(7) SN 1979C fue una supernova a unos 50 millones de años luz de distancia en Messier 100, una galaxia espiral en la constelación Coma Berenices.

Fuente: Wikipedia

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