Posteriormente viajó a Europa, donde comenzó su interés por profundizar en estudios en Astrofísica, inicialmente en el área de astropartículas, en el Centro Internacional de Física Teórica (ICTP) en Trieste, Italia.
Además de su labor académica e investigativa, Vargas Domínguez se ha dedicado a la divulgación y apropiación social de la ciencia, desde diferentes medios y escenarios.
Ha participado en varias iniciativas para acercar la ciencia al público general, como series web, podcasts, columnas semanales para el periódico El Tiempo desde 2014 y libros.
También ha sido invitado como conferencista a diversos eventos nacionales e internacionales sobre astronomía y ciencia.
Entre sus obras se destacan: Vargas Domínguez es miembro activo de varias sociedades académicas relacionadas con su campo profesional, entre ellas: Por su trayectoria académica y divulgativa, ha recibido reconocimientos a nivel nacional e internacional, entre los que se encuentran: De familia cercana a las artes - su abuelo Moisés Vargas fue ganador del VIII Salón Nacional de Artistas de Colombia - se ha interesado por la conexión entre el arte y la ciencia, participando con obras en exposiciones, entre las que se destacan: Ha sido invitado como ponente en eventos sobre temas relacionados con arte y ciencia en: