Un equipo de investigación que incluye a un astrofísico de la UC Riverside y a su ex estudiante de posgrado recibió el Premio de Cosmología Buchalter 2025 por un estudio que ofrece una nueva perspectiva sobre una de las eras más tempranas y transformadoras del universo (la época de la reionización cósmica) y su posible papel en la generación de campos magnéticos que permean el espacio intergaláctico.
Anson D’Aloisio , profesor asociado de física y astronomía , es autor principal del artículo titulado «La turbulencia a escala de kilopársec impulsada por la reionización podría generar campos magnéticos intergalácticos», que ganó el primer premio. También se anunciaron el segundo y el tercer premio.
El Premio Buchalter de Cosmología es un galardón científico anual que reconoce las contribuciones transformadoras a la cosmología, el campo de la física y la astronomía dedicado a comprender el origen, la estructura, la evolución y los constituyentes fundamentales del universo. El premio busca fomentar y apoyar ideas audaces y originales, en particular aquellas que desafían las suposiciones imperantes o abren nuevas vías para la exploración del cosmos.
La investigación fue dirigida por Christopher Cain , quien completó su doctorado en física en la UCR en 2023. Cain actualmente es becario postdoctoral del Premio Beus en la Universidad Estatal de Arizona, donde continúa su trabajo en astrofísica teórica y computacional. El premio se anunció el 8 de enero de 2026 durante la reunión de la Sociedad Astronómica Americana celebrada en Phoenix, Arizona.
D’Aloisio explicó que, en los momentos posteriores al Big Bang, el universo existía como una mezcla de partículas caliente, densa y casi uniforme, un estado a menudo descrito como una “sopa” cósmica. No había estrellas ni galaxias, y por lo tanto, no había luz estelar. Esto comenzó a cambiar durante la época de la reionización, cuando se formaron las primeras galaxias y comenzaron a emitir radiación ultravioleta.
“La reionización fue un importante período de transición para el universo, provocado por la primera luz de las galaxias”, dijo D’Aloisio. “A medida que se formaban las galaxias, su luz recalentó el gas que llenaba el universo, modificando radicalmente su estado físico. Esta radiación se extendió a lo largo de cientos de millones de años, llenando gradualmente el universo y transformando el gas frío y neutro en un medio caliente e ionizado”.
En su artículo, D’Aloisio y su equipo se centraron en lo que sucede a medida que esta radiación se propaga por el espacio. La frontera que separa el gas caliente del gas más frío, más allá del alcance de la luz galáctica, se conoce como frente de ionización. Mediante simulaciones de supercomputadora de alta resolución, el equipo examinó con un detalle sin precedentes cómo estos frentes interactúan con el gas intergaláctico. Descubrieron que el calentamiento causado por la reionización genera turbulencia, produciendo vórtices en el gas entre galaxias.
“Este tipo de movimiento no se consideraba previamente un resultado importante de la reionización”, afirmó D’Aloisio. “Nuestras simulaciones muestran que el proceso de calentamiento es mucho más dinámico cuando se puede determinar la estructura a pequeña escala del gas”.
El descubrimiento tiene implicaciones para uno de los misterios más persistentes de la astrofísica: el origen de los campos magnéticos intergalácticos. Las observaciones han demostrado que los campos magnéticos existen incluso en el vacío cósmico, lejos de las galaxias, pero su origen sigue siendo incierto.
D’Aloisio afirmó que el estudio demuestra que la turbulencia impulsada por la reionización puede impulsar un proceso bien conocido llamado dinamo turbulento, que amplifica los campos magnéticos débiles con el tiempo. A diferencia de algunas explicaciones propuestas, este mecanismo se basa en la física establecida en lugar de nuevas partículas o fuerzas exóticas.
“Lo que hace que este resultado sea especialmente convincente es que puede operar en las regiones más vacías del universo”, afirmó. “La reionización podría explicar de forma natural cómo los campos magnéticos alcanzaron las intensidades que observamos hoy, incluso lejos de cualquier galaxia”.
D’Aloisio afirmó que el premio destaca el impacto de la investigación de posgrado en UC Riverside. El artículo se basa en el trabajo que Cain realizó durante su doctorado en el grupo de investigación de D’Aloisio. “Las contribuciones de Chris fueron fundamentales para el éxito del estudio”, afirmó D’Aloisio.
Exalumno de la UCR, D’Aloisio obtuvo su licenciatura en Física en 2005. Posteriormente, completó su doctorado en la Universidad de Yale, seguido de estancias postdoctorales en la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Washington. Se incorporó al profesorado de la UCR en 2017.
D’Aloisio y Cain participaron en el estudio junto con Matthew McQuinn, de la Universidad de Washington, Evan Scannapieco, de la Universidad Estatal de Arizona, y Hy Trac, de la Universidad Carnegie Mellon. El premio de $10,000 se distribuirá equitativamente entre los autores.
