La astrofísica Noemí Pinilla-Alonso lleva años haciendo realidad sueños imposibles. El último, poder estudiar los confines de nuestro Sistema Solar con el telescopio espacial más potente del mundo, el James Webb, un instrumento producto de la colaboración entre las agencias espaciales de USA, Canadá y Europa, al que pueden aspirar muy pocos científicos del mundo.
La científica ovetense está a punto de desembarcar definitivamente en la región gracias al programa “Atrae”, una iniciativa nacional que pretende traer a España talento científico de excelencia internacional. Lo hará oficialmente en octubre, y durante los próximos cuatro años, podrá liderar en el Instituto de Ciencias y Tecnologías Espaciales de Asturias (ICTEA) una investigación sobre la distribución del hielo y el polvo en el Sistema Solar utilizando la visión infrarroja del James Webb.
Regresar a casa era una de las aspiraciones de esta astrofísica especialista en “cubitos de hielo”, como coloquialmente denomina a los objetos transneptunianos del Sistema Solar (TNO), aquellos cuerpos que se sitúan más allá de la órbita de Neptuno y a los que ha dedicado años de investigación. Conocer sus secretos la ha llevado a participar en destacadas misiones espaciales de la NASA como la New Horizons, destinada a explorar Plutón, sus satélites y los asteroides del cinturón de Kuiper.
Siempre en la búsqueda de respuestas, Noemí ha sido una nómada de la ciencia permaneciendo durante varios años en el extranjero tras doctorarse en el Instituto Astrofísico de Canarias. El Centro de Investigación Ames de la NASA en California, el “proyecto SETI” y el departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres de la Universidad de Tennesse han sido instituciones y proyectos que han formado parte de su trayectoria profesional. Acostumbrada a las mudanzas ‘en favor de la ciencia’ la asturiana ya está haciendo las maletas para aterrizar en su ciudad natal y próximamente dejará el Instituto Espacial de Florida, institución que le ha permitido dirigir el grupo científico del observatorio de Arecibo, en Puerto Rico.
La científica ovetense está a punto de desembarcar definitivamente en la región gracias al programa “Atrae”, una iniciativa nacional que pretende traer a España talento científico de excelencia internacional.
-Dentro de un par de meses empiezas a trabajar en la Universidad de Oviedo, otra apuesta más en tu periplo por universidades y centros científicos. ¿Qué sensaciones te invaden?
-Sí, he ido de apuesta en apuesta y, en muchas ocasiones, las decisiones -que siempre las tomo con mi marido, porque no tenemos hijos- fueron complicadas. En este caso, la de volver fue bastante clara, aunque para mi gusto se precipitó un poco, porque yo contaba con hacerlo un poco más tarde. Mi idea era quedarme un año más en Florida para afrontar con calma la investigación de los datos del telescopio Webb que empezaron a llegar a finales del 2022. La verdad es que este último año hemos tenido muchísimo trabajo y pensaba dedicar el 2024 a publicar todos los artículos sin pensar en mudanzas. Pero surgió una oportunidad que me pareció ideal para el perfil que yo tengo y fue como saltarse el calendario, no podía dejar de presentarme.
-Has intentado volver a España en otras ocasiones, ¿por fin se dieron las condiciones necesarias?
-Me pareció buenísima la idea del programa “Atrae”, porque era un tipo de convocatoria que no existía dentro de España. Antes parecía que si venías de fuera, tenías que renunciar o, al menos, comprometer el impulso que llevabas, pero este programa te ofrece seguir adelante y sacarle el provecho a las relaciones establecidas en el extranjero pero ya de vuelta en España.
En España hay muy buenos científicos, pero en EEUU te dan otro tipo de impulso, aprendes de forma más independiente y arriesgas más, aunque también te dejan caer más fácilmente y vas cargando sobre tus hombros el peso de ver si consigues superar cada meta. Y eso es algo que sabemos todos. Un investigador senior muy reconocido en mi campo, que está en EEUU, me decía hace poco: “¡qué bien la propuesta de España!, porque vas a poder pensar más en ciencia, no vas a tener que estar pensando cuál es el siguiente proyecto, cuál es la siguiente convocatoria de fondos”.
“En España hay muy buenos científicos, pero en EEUU te dan otro tipo de impulso, aprendes de forma más independiente y arriesgas más, aunque también te dejan caer más fácilmente y vas cargando sobre tus hombros el peso de ver si consigues superar cada meta”
-¿Hay aspectos interesantes en ambos sistemas?
-Sí, creo que sí. La de EEUU ha sido una experiencia buenísima en el momento en que la cogí, que es cuando estás con ganas de comerte el mundo. Si tienes un temperamento como el mío, con el que no te pones trabas a ti misma y tiras para adelante, es muy buena, porque te abre muchas posibilidades diferentes.
-Tu pasión por el espacio se gestó mirando los cielos de Zamora. Aquella niña que miraba las estrellas, ¿soñó alguna vez con llegar tan lejos?
-La verdad es que no, porque sueñas con el mundo conocido, y si no tienes delante otros ejemplos, si no ves esos caminos, no sueñas con ellos. Mis sueños fueron construyéndose poco a poco, fueron escalones que cada vez me iban llevando un poquito más lejos.
De todas formas, la educación que me dieron mis padres siempre fue orientada a apoyarme e impulsarme a que tirase para adelante. Cuando mis hermanos y yo le decíamos a mi madre lo que queríamos ser, ella nos respondía: “pues mira a ver qué tienes que estudiar para eso”. Te venía a decir que todo dependía de ti; que si estudias para ello, puedes hacerlo; nunca nos achicaron.
“Cuando mis hermanos y yo le decíamos a mi madre lo que queríamos ser, ella nos respondía: ‘pues mira a ver qué tienes que estudiar para eso’. Te venía a decir que todo dependía de ti”
-Uno de los escalones fue trabajar para la NASA, un peldaño increíble que podría parecer imposible para muchos niños.
-Pues yo les diría que no se asusten por un nombre. En España la tendencia es mandarte a hacer el posdoctorado a una institución fuera del país, porque así conoces otros grupos y ese bagaje luego lo traes de vuelta. En nuestro caso, el de mi compañera de doctorado y el mío, vinieron grupos de EEUU a sugerirnos por qué no nos presentábamos con ellos a una de las becas de la NASA. Con un rango de unos meses vinieron y a ella le ofrecieron trabajar en el JPL, uno de los centros más punteros en la carrera espacial, y a mí en el NASA Ames que es el que está en San Francisco. Estos centros tienen becas internacionales en las que compite gente de cualquier país, incluidos los EEUU, y si vas con un buen proyecto, te lo reconocen. Pero este primer escalón que superé, el de obtener una postdoc en la NASA, salió adelante por el trabajo que habíamos hecho en España.
-¿Sólo hay que trabajar bien para poder llegar?
-Y no ponerte trabas a ti misma, no decir: “no, esto no, porque ¿cómo voy a ir yo a la NASA?”. La primera dificultad es superar las barreras que se pone una a sí misma. Algunas experiencias implican tirarte un poco al vacío y a veces te planteas si realmente estás capacitada, pero enseguida surge: ¿por qué no voy a estarlo? Venga, ¡vamos!
“La primera dificultad es superar las barreras que se pone una a sí misma. Algunas experiencias implican tirarte un poco al vacío y a veces te planteas si realmente estás capacitada, pero enseguida surge: ¿por qué no voy a estarlo?”
-Eres una científica que estudia ‘cubitos de hielo’ que están muy muy lejos. ¿En qué consiste tu investigación?
-(Se ríe) Sí, estudio cuerpos que están formados por hielos y que están en nuestro Sistema Solar, son los cubitos de hielo -como yo les llamo- que están más allá de Neptuno. Pero como dicen en EEUU, el “overarching goal”, el objetivo más ambicioso, es poder estudiar la historia de nuestro Sistema Solar, cómo se formó y evolucionó a lo que es hoy. Entre estudiar un objeto como Plutón, a 40 unidades astronómicas y que está cubierto de metano, monóxido de carbono y nitrógeno, y poder hablar de los orígenes del Sistema Solar hay muchos pasos intermedios, pero están conectados, y ahora, gracias a la investigación que estoy haciendo con el Webb, lo están más que nunca.
El principal resultado que sacaremos en breve de “DiSCo”, mi proyecto con el Webb, explica la razón principal de por qué los objetos transneptunianos que estudiamos son diferentes unos de otros. Y es porque se han formado en distintas zonas de un disco de gas y polvo, disco a partir del cual también se formó el sol y todo el Sistema Solar. Toda la variedad que estamos viendo refleja dónde se formó y nos está diciendo cómo era ese disco. Así que, por fin, encontramos esa conexión que antes veía tan lejana.
-¿De esta forma puedes remontarte a los orígenes del Sistema Solar?
-Exacto, y eso es muy bonito, además, estamos haciendo conexiones con otros grupos que también están usando el James Webb. Mi programa concreto de cubitos de hielo les informa a ellos y al revés. Establecer contacto nos permite saber de otros programas que estudian los discos, otros planetas extrasolares o las nubes moleculares, que están relacionadas con los discos, y estos con nuestro Sistema Solar y con otros sistemas solares.
“Estudio cuerpos que están formados por hielos y que están en nuestro Sistema Solar, son los cubitos de hielo -como yo les llamo- que están más allá de Neptuno”
-Leo en un artículo que conseguiste 100 horas en el James Webb. Dicho así parece algo sencillo, pero nada más lejos de la realidad. ¿Qué pensaste al conocer la noticia y por qué se llega hasta aquí?
-Fue todo un número, salí corriendo por los pasillos a buscar a mi estudiante y mi posdoc para contarles que nos habían dado la oportunidad. Además, lo conseguimos en el primer llamado y no se ha vuelto a dar otro programa tan grande para el Sistema Solar. Yo llevaba mucho tiempo dándole vueltas, porque cuando uno hace este trabajo lo hace con el mejor material que encuentra disponible y compites por disponer de tiempo en los mejores telescopios, pero a veces lo mejor no es suficiente. Yo fui utilizando varios telescopios, pero con la instrumentación que teníamos llegábamos siempre a lo mismo, había como una pared que nos frenaba. Veíamos que los objetos que estudiábamos tenían agua y que probablemente también había silicatos y compuestos orgánicos, pero eso no explicaba por qué tenían colores tan diferentes, no podíamos ver su verdadera naturaleza. En aquel momento yo estaba segura de que estudiarlos con el infrarrojo del James Webb más allá de las 2 micras que ofrecían los demás telescopios nos permitiría observar los diferentes hielos en la superficie de estos cuerpos y nos revelaría muchos de sus secretos.
-¿Cuál fue tu acercamiento definitivo al mayor telescopio espacial del mundo?
-En 2013, yo estaba de posdoc en Tennesse y me surgió la posibilidad de apuntarme a participar en la discusión sobre cómo se podría usar el Webb para estudiar objetos del Sistema Solar. Me apunté a esos grupos y de esta forma entré en contacto con la gente que llevaba treinta años construyéndolo. Luego, en 2015, me ofrecieron preparar propuestas para el uso del Webb y me dije: esta es la mía. En ese momento, mi marido y yo íbamos a volver a España pero ante esta oportunidad decidimos regresar a EEUU. En 2020 presenté una propuesta, liderada por mí con la que competir por el tiempo del Webb con un grupo internacional que fui creando y la aprobaron. Podría pensar ¿cómo es posible que me lo dieran a mí?, pero luego lo piensas y ves que es el resultado de llevar varios años trabajando y pensando en el Webb, algo que para otros no era aún real a mí me tenía absorbida.
“En 2015, me ofrecieron preparar propuestas para el uso del Webb y me dije: esta es la mía (…). En 2020 presenté una propuesta, liderada por mí con la que competir por el tiempo del Webb con un grupo internacional que fui creando y la aprobaron”
-Ya habéis cumplido las 100 horas concedidas, ¿os están sorprendiendo los resultados conseguidos o entran dentro de lo esperado?
-Estamos encontrando mucho más, de hecho, una de las primeras reacciones que tuve cuando empezaban a llegar los espectros uno a uno fue decir en voz alta: “esto tiene que estar mal, mirad a ver, dadle otra vuelta, porque debe ser un error de alguna columna”. Entonces yo participaba en dos proyectos, el de DiSCo que lideraba yo y en otro programa que también estudia cubitos de hielo pero más grandes, los planetas enanos como Plutón, Eris, Makemake. Este invierno hemos empezado a publicar resultados de ambos proyectos. En mayo de este año, por ejemplo, publicamos algo que nos sorprendió mucho: la detección de dióxido de carbono en todo el cinturón transneptuniano poniendo el foco ahora, no en la química del agua, sino en la del dióxido de carbono, un material mucho más volátil y que aporta carbono a la superficie de estos cuerpos.
-¿Tener nuevos resultados os cambia el paradigma de lo que pensabais?
-Esto va poco a poco, porque primero recibimos los datos, pero luego pasas un tiempo hasta obtener los espectros con suficiente calidad, que son como los códigos de barras que te dicen lo que hay en la superficie de ese objeto. Luego tienes que analizar esa información y entonces te das cuenta de que el sistema que habías pensado para hacerlo no te sirve, porque estás explorando un territorio que no se conocía. Sería algo así como cuando Colón llegó a América, seguramente pensaba que esa tierra sería como lo que él conocía, e iba con la armadura o malla mejor que tenía, pero al llegar al Caribe verían que les sobraba todo. ¡A ver cómo se metían en los manglares de Miami cargando todo ese peso!
Después de un año entero de ir depurando, cuando por fin tienes todo ahí delante, queda la parte de construir la historia, de discutir los resultados para poder sacar conclusiones. Ahí es donde ves que esto es único, que la historia a partir de aquí va a ser diferente a lo que teníamos y pensábamos antes.
“El agua te aporta el hidrógeno y el oxígeno, y esto al reaccionar con el carbono y el nitrógeno forma aminoácidos, así que cuando buscamos trazas de vida dentro de nuestro sistema solar buscamos agua porque sabemos que es importante para suministrarnos esos elementos”
-¿Por qué es tan importante la detección de agua en los objetos transneptunianos?
-El agua es muy importante porque entendemos el mundo según lo que conocemos. Sabemos que la vida en la Tierra se formó en una especie de sopa donde los principales elementos eran el agua y el carbono, y también nitrógeno. El agua te aporta el hidrógeno y el oxígeno, y esto al reaccionar con el carbono y el nitrógeno forma aminoácidos, así que cuando buscamos trazas de vida dentro de nuestro Sistema Solar buscamos agua porque sabemos que es importante para suministrarnos esos elementos. En los llamados Ocean Worlds, cuerpos de nuestro Sistema Solar que, además de hielo, podrían albergar océanos, es posible que existan otros materiales que favorezcan el surgimiento de la vida. Un ejemplo de esto son Encélado y Europa (satélites de Saturno y Júpiter, respectivamente), que estamos estudiando actualmente con el telescopio James Webb. Hay indicios de que podrían tener océanos líquidos bajo sus capas de hielo, donde se estaría formando una ‘sopa’ precursora de vida. Por otro lado, la misión New Horizons nos reveló que Plutón probablemente oculte un océano líquido bajo su superficie helada. Ahora, el telescopio infrarrojo James Webb nos ofrece nuevas pistas sobre estos océanos y la posible existencia de vida en planetas helados, tanto en nuestro Sistema Solar como en otros sistemas estelares .
-Gracias al Webb, ¿las precursoras condiciones de la vida se están encontrando mucho más allá de donde se habían observado?
-Sí, porque estamos observando que hay materiales en la superficie de algunos planetas enanos que no se heredan del disco presolar directamente, sino que se han formado en el interior de estos cuerpos y eso nos permite conocer más sobre la temperatura o los procesos que ocurren en el interior de los cuerpos helados. De hecho, dos artículos que se publicaron sobre los planetas enanos, Eris y Makemake, a partir de observaciones del Webb, plantean que pueden tener un interior que no está tan frío y que incluso podría ser, o haber sido, caliente y en el que se produzcan procesos de convección, pudiendo dar lugar a episodios de criovolcanismo o efusión de plumas de gas. Son sistemas geodinámicamente vivos, como Plutón.
“La misión New Horizons nos reveló que Plutón probablemente oculte un océano líquido bajo su superficie helada. Ahora, el telescopio infrarrojo James Webb nos ofrece nuevas pistas sobre estos océanos y la posible existencia de vida en planetas helados, tanto en nuestro Sistema Solar como en otros sistemas estelares”
-Plutón dio muchas vueltas, hace unos años pasó de considerarse un planeta a un planeta enano.
-Sí, el nombre al final es lo de menos, para mí. Un científico, compañero en Florida, Philip Metzger ha hecho un estudio muy completo sobre la evolución del concepto de lo que es un planeta, y a veces los cambios fueron por la política científica de la época y otras por ciertos descubrimientos que se hacían. Y como puedes ver ha seguido cambiando hasta que en 2006 se le definió como planeta enano, pero no se descarta que en el futuro vuelva a cambiar, porque lo peor que puede tener un científico es una mente cerrada. Tenemos que actuar según las evidencias que tengamos en cada momento.
-De entre las muchas preguntas que rondan tu mente ¿hay alguna que te haya quitado el sueño?
-Pues sí, el año pasado empezamos a obtener datos del Webb de los TNO y hubo un momento que sí me quitó el sueño porque empecé a darle vueltas a la cabeza preguntándome qué significaba todo lo que estábamos viendo. Entendía los datos, sabía lo que estaba viendo, pero me faltaba entender el por qué. Necesitaba saber la historia que había detrás, la que explicaba las tres clases composicionales que encontramos (agua, CO₂ y compuestos nitrogenados) y su distribución, que no es aleatoria. Pasamos semanas, casi meses, de discusión con los compañeros hasta que, de repente, la conexión más eficiente la hicimos cuando nos juntamos en persona a raíz de un mitin sobre asteroides, cometas y meteoros. Entre sesión y sesión hablábamos de los datos que habíamos encontrado y fue cuando hicimos la conexión. A partir de ahí, empezamos a avanzar, a escribir y juntar las piezas de la historia.
“El año pasado empezamos a obtener datos del Webb de los TNO y hubo un momento que sí me quitó el sueño porque empecé a darle vueltas a la cabeza preguntándome qué significaba todo lo que estábamos viendo. Entendía los datos, sabía lo que estaba viendo, pero me faltaba entender el por qué”
-¿Esto dice mucho de la importancia de la red y la convivencia científica?
-Todavía no hay nada que sustituya al sentarse a trabajar juntos. No sé si en algún momento la cabeza va a cambiar para adaptarse a lo telemático de forma que ya no necesitemos el contacto humano, pero los que hemos crecido leyendo los artículos en papel todavía hay momentos en los que imprimes algo para corregirlo o entenderlo mejor, o en los que te sientas alrededor de una mesa para trabajar y avanzar de forma más eficiente.
-Al Webb, que está a 1,5 millones de kilómetros de distancia de la Tierra, se le ha llamado el telescopio origami, ¿por qué ese término?
-El diseño del James Webb estaba limitado por el tamaño de la cápsula que se iba a mandar con el cohete Ariane 5. Pero, claro, los científicos llegan y dicen: “queremos poner un telescopio de 6 metros dentro de la cápsula”, y el ingeniero responde: “imposible” (se ríe). Pero acto seguido, los ingenieros empiezan a estudiar cómo se puede llevar a cabo y es cuando surge la idea de meter un telescopio formado por muchos hexágonos juntos que van plegados, en vez de poner un telescopio unitario de seis metros. Y eso fue un paso crítico, porque si una vez en el espacio no se desplegaba exactamente como estaba planeado hubiera sido crítico para el Webb. Así que en las primeras semanas de vuelo del Webb estábamos todos un poco de los nervios.
Recuerdo escuchar a John Mather, premio Nobel de Astrofísica y uno de los cerebros pensadores del Webb, respondiendo a la pregunta: “¿tienes miedo de que no funcione?” Él contestaba: “no, porque en cada uno de los pasos del Webb tenemos el mejor equipo y estoy seguro de que va a funcionar”. Y así fue, lo hizo a la perfección, afinado como la mejor orquesta sinfónica.
-La tesis es un momento buenísimo porque junto con Julia de León, una compañera estupenda, y Javier Licandro, nuestro supervisor, pasamos momentos geniales. Julia tiene una carrera similar a la mía solo que ella estudia las rocas, así que ella era la de los “pedrolos”, porque estudiaba asteroides, y yo la de los cubitos de hielo. Los miembros de este “trío calavera” aún seguimos trabajando juntos.
Tengo también muy buen recuerdo de mi posdoc en Tennesse con Josh Emery, un científico de la Universidad de Arizona que estudió la presencia de hielos en los troyanos, objetos que están en la órbita de Júpiter. Precisamente, su investigación había sido una inspiración para mi tesis sobre los objetos transneptunianos, así que cuando me llamó para trabajar con él fue una gran alegría. Aprendimos mucho, lo pasamos muy bien y trabajamos un montón, y todavía seguimos trabajando juntos muchos componentes del grupo que teníamos en ese departamento. La mayoría de los momentos buenos de Tennessee los tengo asociados con un buen ambiente de trabajo.
“Yo no hago ascos a la competición, porque en mi campo si no lo haces te vas a quedar atrás. Ahora, otra cosa es vivir, trabajar y dejarte absorber en un ambiente competitivo como el de EEUU, en el que llega un momento en el que dices: ‘¿Qué está pasando?, déjenme en paz’”
-¿Formar un buen equipo es fundamental?
-Al menos para mí sí, es mi naturaleza, soy una persona muy colaborativa, aunque hay momentos en los que cierro la puerta y no quiero que nadie me diga nada. En EEUU, sobre todo, el ambiente es muy competitivo y hay gente que trabaja muy bien sola, que es líder en solitario, pero cada vez son más necesarias estas redes en las que uno dice: “me gustaría discutir esto contigo, porque estoy viendo que está relacionado con lo que tú haces”. Avanzar en ciencia cada día más va a depender de esto, de que la gente sea capaz de unir puntos y estar abierta a contribuciones.
También es verdad que yo no hago ascos a la competición, porque en mi campo si no lo haces te vas a quedar atrás. Ahora, otra cosa es vivir, trabajar y dejarte absorber en un ambiente competitivo como el de EEUU, en el que llega un momento en el que dices: “¿qué está pasando?, déjenme en paz”. En EEUU he aprendido a valorar el silencio, pero no sólo el de no escuchar ruido sino el de poder eliminar el que todos tenemos en la cabeza para poder enfocarte en lo que importa.
-Algunos modelos científicos hablan de la existencia del Planeta X. ¿Se sabe algo más de este cuerpo desconocido?
-De momento hay unos cuantos objetos descubiertos cuya órbita parece estar muy influenciada por un cuerpo gravitatorio que sería el planeta X, pero hay otro grupo que dice que podría haber otra explicación. De momento resolver esta cuestión depende de descubrir más objetos en órbitas similares y están en un impasse en el que creo que va a ser determinante el telescopio Vera C. Rubin. Este telescopio en construcción va a hacer un censo del cielo, el LSST. Fotografiará varias veces cada trocito del mismo con una sensibilidad mucho mayor de la que hemos podido alcanzar hasta ahora y esto va a dar muchos descubrimientos de objetos. Este podría ser el gran paso para saber si de verdad existe o no el planeta X.
“Estoy segura que dentro de diez o quince años vamos a tener un censo de todos aquellos planetas descubiertos por el Kepler que tienen las condiciones candidatas a albergar vida”
-¿Qué supondría confirmar su presencia?
-Tenemos ocho planetas en nuestro Sistema Solar, con sus lunas, tenemos varios planetas enanos y un montón de cuerpos pequeños pero tener la capacidad de ver algo que ha estado oculto para nosotros durante tanto tiempo, descubrir que hay otro planeta gigante más, sería apasionante.
Y además tendría el valor de poder explicar la órbita de ciertos objetos. Ocurrió algo similar con Plutón. De hecho, una de las causas de su descubrimiento es porque se llegó a un punto en el que la órbita de Neptuno no se podía explicar si no había otro objeto más allá que fuera el responsable de ciertas pequeñas perturbaciones. De ahí la motivación para la búsqueda que finalizó con el descubrimiento de Plutón.
-¿Están más cerca los científicos de descubrir la existencia de vida extraplanetaria?
-Siempre estamos más cerca, porque si no estamos más cerca en cuanto a datos a analizar, siempre lo estaremos en cuanto a telescopios o instrumentos o experimentos que nos lo puedan explicar. Y de hecho, el Webb está haciendo un gran trabajo al poder estudiar con más detalle los planetas extrasolares. Estoy segura de que dentro de diez o quince años vamos a tener un censo de todos aquellos planetas descubiertos por el Kepler que tienen las condiciones candidatas a albergar vida. Y cuantos más tengamos, más vamos a estar trabajando para ver cómo estudiarlos en mayor detalle.