No ha habido momento en la historia de la humanidad en la cual el estudio de la cosmología haya tenido un tiempo más emocionante y fructífero. Es sin lugar a dudas un gran privilegio para nuestra sociedad el poder responder preguntas que hasta hace poco tiempo no era pensable formular. Tenemos la posibilidad de ver hoy en día como era el universo cuando este tenia una cien millonésima parte de su edad, ver su luz cuando aún no se había formado estrella alguna y no solo eso, también podemos ver las semillas que dieron origen a la formación de galaxias y estrellas. Por observar estas semillas usando el satélite COBE en 1992, el Dr. George Smoot fue galardonado con el Premio Nobel 2006. Estas semillas se generaron antes del primer segundo de vida del universo y están impresas en la radicación de fondo, que es la huella dactilar del cosmos.
A pesar del auge de la cosmología, nuestro país no había contado hasta ahora con institutos ni departamentos de investigación en este campo de la ciencia. Con la creación del Instituto Avanzado de Cosmología, IAC, estamos iniciando una nueva forma de hacer ciencia en México. El IAC es un instituto innovador, interinstitucional e multidisciplinario que se esta formando con objetivos puramente académicos, principalmente para impulsar el desarrollo y la colaboración científica en el campo de la Cosmología en México. En él participan investigadores y estudiantes de diversos centros científico-académicos de la Republica Mexicana. está formado, al día de hoy, por más de 45 científicos de más de 18 diferentes instituciones académicas del país. Al mismo tiempo, está conformado por investigadores expertos en diferentes áreas de la física como son: astronomía, astrofísica, teoría cuántica de campos, partículas elementales y relatividad general. Dado que la comprensión final del cosmos es una tarea altamente compleja, la suma de conocimientos y la estrecha colaboración entre investigadores es fundamental.

Pero, ¿porqué crear el IAC ahora? ¿Porqué en México?

Por un lado, gracias a los satélites COBE (1992), Hubble (1995), WMAP (2001) la precisión de las observaciones mejoró de una forma impresionante, lo que ha permitido determinar las propiedades del universo de manera mucho más precisa. Por otro lado, gracias al estudio de las supernovas, explosiones de estrellas al final de vida, se pudo medir mucho mejor la velocidad de expansión del universo, de donde se sigue que este no solo esta creciendo sino que además lo esta haciendo de una forma cada vez mas rápida. Juntando las diferentes piezas del rompecabezas hemos llegado a concluir que el universo está dominado por la energía oscura y la materia oscura. La energía oscura representa al 74%, mientras que la materia oscura el 22% del contenido energético del universo. Eso deja a los átomos, de los que estamos hechos nosotros, los planetas, las estrellas, con solo el 4%. Hoy en día no sabemos qué es la energía oscura, no sabemos si son partículas elementales, si la teoría de Einstein es incorrecta y la relatividad general tiene que ser modificada, si está relacionada con las dimensiones extra predichas por la teoría de cuerdas o alguna otra solución. Sin embargo, lo que sí sabemos es que los avances teóricos, en conjunto con la calidad y cantidad de datos que obtendremos en los próximos años de diferentes telescopios y satélites, incluyendo de manera importante al Gran Telescopio Milimétrico (GTM) en la sierra de Puebla, nos permitirán resolver muchos de los enigmas actuales, incluyendo el de la energía y materia oscuras.
Quedan muchas preguntas abiertas, muchas que la sociedad desde años inmemorables se ha planteado, y es hoy en día que tenemos por primera vez en la historia la posibilidad de responderlas. México tiene y puede como sociedad y como comunidad científica contribuir de manera significativa a la comprensión de nuestro cosmos. Para ello será necesario mucho trabajo y dedicación de parte de los científicos, pero también esperamos un apoyo firme y decidido por parte de nuestro gobierno.
En conclusión, estamos viviendo la época más prometedora para entender a nuestro universo, para esto es la reciente creación del Instituto Avanzado de Cosmología en México.

Breve descripción de nuestro universo

Seguramente en el futuro recordaremos este periodo como los años dorados de la cosmología. En un corto lapso de tiempo se ha cambiado nuestro paradigma sobre el cosmos y una nueva imagen de su origen y evolución va surgiendo a raíz de las nuevas indagaciones. El descubrimiento de la expansión del Universo, realizado en los años veinte, se consideró el descubrimiento más importante de la cosmología de los últimos siglos, ya que este implica la existencia de un inicio del todo. Más de cuarenta años después, este hallazgo se confirmó con el accidental develamiento por Arnold Penzias y Robert Wilson de la radiación de fondo, una fuente de energía de fotones primordiales provenientes de las infancias del cosmos, que se desprendió de su interacción con el resto de la materia unos 300 mil años después de la Gran Explosión. Por este espectacular descubrimiento, estos dos investigadores de los Laboratorios Bell Telephone, recibieron el Premio Nobel en 1978. Para los siguientes treinta años, los descubrimientos de la expansión y la radiación de fondo del universo rigieron las expectativas teóricas de la cosmología. Durante este lapso se pensaba que la evolución del Universo estaba regida por las partículas elementales que se han observado en los aceleradores en la tierra y que están contenidos en el modelo estándar de partículas. A principios de los años noventa, un equipo de la NASA liderado por John C. Mather y George F. Smoot midió con bastante certeza las fluctuaciones provenientes de la radiación de fondo, estas fluctuaciones son las semillas primordiales que después de mucho tiempo dieron origen a la formación de galaxias y estrellas. Por estos resultados los dos científicos recibieron el Premio Nobel en el año 2006. Estas mediciones dieron también un nuevo estatus a la cosmología para llevarla a una ciencia de alta precisión y así poder responder de manera mucho mas clara a las diferentes preguntas sobre el origen y evolución del Cosmos.

La última década de investigación sobre el origen, evolución y formación del universo se ha tenido un avance grandioso. La medición rigurosa de las fluctuaciones de temperatura menores a una cien milésima de grado hechas por le satélite WMAP, el censo preciso de la población de mas de dos millones de galaxias, la observación de los lentes gravitacionales en donde la masa de los objetos celestes desvía la trayectoria de la luz y distorsiona a las imágenes de las galaxias, la expectación de las ondas gravitacionales generadas por el movimiento de grandes objetos masivos como podrían ser hoyos negros, constituyen parte del conjunto de experimentos que ayudarán a resolver los enigmas del origen y evolución del cosmos. Pero el descubrimiento de la expansión acelerada del Universo medida gracias a la observación de un gran número de estrellas llamadas supernovas, estrellas que al final de si vida explotan, ha sido uno de los más impresionantes. Esta aceleración implica que el Universo debe de tener un motor interno al que se ha llamado energía oscura. Con el conjunto de datos provenientes de las diferentes observaciones se ha descubierto dos nuevos tipos de sustancias llamados materia y energía oscuras. Estas sustancias forman aproximadamente el 96% de los constituyentes del Universo y el material de las estrellas y galaxias forman solo el 4% del Universo. Estos resultados marcan un cambio de paradigma sobre nuestra concepción del Cosmos. Hoy en día estamos inmersos en este monumental impulso de la ciencia de su origen y evolución, del cual no podemos excluirnos, ya que no hay duda que este período es el inicio del tiempo dorado de la cosmología y México puede y debe de jugar un papel fundamental en el entendimiento de nuestro Universo.

La comprensión final del Cosmos es una tarea “gigante” y por ello el conocimiento de científicos expertos en diferentes áreas de la física como astronomía observacional, astrofísica, teoría cuántica de campos y partículas elementales y relatividad general es fundamental. Para integrar a estos expertos en México se ha creado al Instituto Avanzado de Cosmología.