Diario de Navarra

La materia oscura, una sombra con pinta de hombre invisible y fantasma Marisa Sarsa Sarsa es una cazadora de sombras. Es también profesora de física atómica, molecular y nuclear en Zaragoza, de acuerdo, pero suena mejor decir que persigue materia oscura en un laboratorio subterráneo de Canfranc. En Naukas Pamplona explicó cómo fue eso de que los científicos se convencieran de que la materia de la que estamos hechos todos, la que vemos y tocamos, es apenas un 5% de la composición del universo. El resto tiene el adjetivo oscuro, aunque Sarsa decía que sería mejor llamarlo invisible: el 68% sería energía y el 27% una materia indetectable y de una naturaleza diferente a la nuestra. Descubrir cómo es esa materia, ejemplificó la profesora aragonesa, es como tratar de saber cómo es el hombre invisible. Al igual que la materia oscura, el hombre invisible es indetectable, pero deja huellas en la arena. A partir de ellas podremos tratar de averiguar cuánto pesa o cuánto mide. En el universo las huellas de la materia no están en la arena, sino en el movimiento de la luz y de los astros. Si no viéramos el Sol sabríamos de su existencia porque hay planetas moviéndose a su alrededor, señal de que algo les atrae con la fuerza suficiente. Pasó también con Neptuno, que se descubrió cuando se investigó una irregularidad en la órbita de su vecino Urano. “Neptuno apareció justo donde los cálculos matemáticos decían que iba a estar”. Claro que también hubo otro caso, las anomalías en la órbita de Mercurio, en el que la solución la trajo Einstein y su relatividad general. Hubo que cambiar todas las leyes de la física conocidas hasta entonces. CÚMULOS DE GALAXIAS La cazadora de sombras viajó hasta los cúmulos de galaxias, enormes estructuras con una gran gravedad que hacen que las galaxias cercanas se agrupen. En ellos existe algo que no cuadra. “Son como una olla a presión, el gas está a una temperatura increíble y deberían haber evaporado hace tiempo. Tiene que haber un recipiente que les dé forma, un vaso invisible”, señalaba Sarsa para apuntar a la existencia de esa materia que no se ve. También la han adivinado en el efecto que se produce cuando existe una masa muy grande, como uno de esos cúmulos entre nosotros y una galaxia. “La luz de esa galaxia que está detrás se desvía pero podemos formar una imagen fantasma de ella. Eso nos permite saber cuánta masa tiene el cúmulo y se ha comprobado que tiene mucha más de la que podemos ver. Por eso creemos que hay una materia invisible”. Esa materia oscura no solo es indetectable como el hombre invisible, sino que tiene también las propiedades de los fantasmas, porque “atraviesa las paredes y no interacciona con el resto de la materia. Además tiene que ser diferente a la materia común, ya que sus partículas no tienen las propiedades de las que del modelo estándar de la física (la teoría que incluye las partículas elementales de la materia y su funcionamiento), que tan bien nos funciona. Es, por eso, además de una fantasma, un alien”. MUNDOS SUBTERRÁNEOS No es extraño entonces que los cazadores de estas sombras deban recluirse en laboratorios subterráneos como el de Canfranc. “Esperamos a que una partícula de materia oscura choque y deje una huella de su presencia. Una partícula pasa por aquí, y deja una pequeña cantidad de energía en forma de luz, de calor, de carga”, apuntaba la profesora del Física. “El problema es que muchas partículas del mundo nos dejarían también su energía, así que nos escondemos en estos laboratorios subterráneos, bien protegidos de la radiación ambientales, con nuestros detectores envueltos en capas”. El espacio también puede ser un hogar acogedor para las bacterias ¿Cómo es la vida que buscan los científicos fuera de la Tierra? ¿Alienígenas terroríficos al estilo del octavo pasajero? ¿Seres entrañables como E.T.? No. Se conforman con encontrar bacterias. De hecho, todavía no se ha hallado vida de ningún tipo, ni siquiera microbiana, fuera de nuestro planeta, pero lo que sí se ha visto es que las bacterias pueden vivir en el espacio. Por ejemplo, en la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), que orbita la Tierra a unos 400 kilómetros de altura y a unos 28.000 kilómetros por hora. Ahí arriba, según contó el catedrático de Microbiología de la Universidad de Navarra Ignacio López Goñi, se han detectado bacterias del género Acinetobacter, y estaban allí porque “cuando se estudió su metabolismo, resultó que esta bacteria es capaz de utilizar como fuente de nutrientes los compuestos que usan para esterilizar las naves espaciales. Es una bacteria que se come lo que usamos para matar bacterias”. RESISTENCIA La resistencia de estos microbios puede alcanzar niveles tan altos que no sería impensable encontrarlas en medio del vacío espacial. Un ejemplo es la Deinococcus radiodurans, que se llama así por su resistencia a la radiación. “Si nosotros morimos si estamos expuestos a una radiación de entre 3 y 4 grays (medida de la radiación absorbida por un tejido biológico) y si una cucaracha aguantan hasta 60, esta bacteria llega a aguantar 1.500”, decía López Goñi al público del Baluarte. El catedrático se remontó a 1984, cuando se publicaron en Rusia, entonces la URSS, los primeros estudios sobre qué les pasa a las bacterias que viajan al espacio con los cosmonautas. “Se vio que tenían la pared celular más gruesa y eran más resistentes a los antibióticos”. Otro estudio más reciente con la bacteria Escherichia coli, que comparó las de la Tierra con otras cultivadas en microgravedad, dio resultados similares. “Además de ser más pequeñas y con pared más gruesa, se agrupan en pelotitas, formando biofilms”. También se han comparado bacterias del grupo Enterobacter, las más resistentes a los antibióticos. “Se secuenció todo el genoma de las cultivadas en el espacio y se cotejaron con las de la Tierra. Eran iguales, con los mismos genes de resistencia “. El caso es que en la Estación Espacial hay en torno a 70 especies distintas de hongos, bacterias y otros microorganismos, que en general han llegado allí con los propios astronautas, con su microbioma. Al fin y al cabo, “nuestro cuerpo está lleno de bacterias, en las manos, la boca, el intestino...”. Así que a la NASA también se les ocurrió indagar cómo cambian las bacterias de un humano cuando viaja al espacio. Lo hizo estudiando a dos gemelos, Scott y Mark Kelly. Uno se quedó en Tierra, otro pasó 340 días en la ISS. “La proporción de determinados microorganismos, las firmicutes, variaba, aunque volvió pronto a la normalidad. Lo que no cambió es la biodiversidad en su conjunto”. Neuronas específicas crean todo un GPS en nuestro cerebro En nuestro cerebro tenemos incorporado un sistema no tan distinto al GPS para saber dónde nos encontramos y cómo nos movemos por el espacio que tenemos alrededor. Marisol Gómez Fernández, investigadora del Instituto de Materiales Avanzados y profesora de la UPNA, explicó en la jornada Naukas que tenemos dos tipos de neuronas especializadas en nuestra localización. “Las primeras son las que nos permiten coger un vino o encestar una canasta. El segundo mapa cognitivo tiene que ver con cómo navegar por un camino sin tropezar”. “Aunque todas las células del cerebro participan en nuestro movimiento, hay algunas muy específicas cuyos disparos eléctricos están muy relacionados con la posición que ocupan en nuestro entorno”. La investigadora fue desgranando cómo se han ido descubriendo tipos diferentes de neuronas que tienen que ver con el espacio, la posición y el movimiento. Las primeras en ser halladas fueron las células de lugar. Se vieron en un experimento con una rata a la que se estimulaba con chocolate para recorrer toda la caja donde se encontraba, de un metro cuadrado. “Vieron una neurona que se activaba cuando estaba en una posición concreta en el espacio”. Más tarde, en 1990, se descubrieron las células de cabeza dirección, que se activan cuando el animal mueven la cabeza en una dirección concreta. Ya en el siglo XXI se encontraron las células rejilla, próximas al hipocampo. “Se activan cuando la rata seguía un patrón repetitivo”. El cerebro creaba en tiempo récord una rejilla del suelo, un método muy eficaz para medir distancias. Más tarde se supo de las células frontera, que se activan a cierta distancia de lo que puede ser un obstáculo. “Esa información se incorpora y podemos tener marcas de referencia”. El cerebro de esas ratas, en definitiva, procesa cuál es la dirección del movimiento, la longitud de los pasos y la distancia, que vienen a ser también la base de los GPS de nuestros coches. “En realidad, el cerebro procesa información más compleja. Se han descubierto neuronas que son capaces de darnos también la velocidad. En nuestro cerebro hay una mapa de activación concreto cuando estamos en una posición concreta. Esa información de guarda. Por eso, a un turista que haya pasado algunas veces por el lugar, cuando está en la puerta de su hotel se le activa ese mapa y sabe ir por ejemplo a la plaza de toros sin mirar el GPS”.

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