Categoría: astronomía

Los académicos/as del Departamento de Astronomía Mónica Rubio, René Méndez y Patricio Rojo fueron elegidos por los miembros de este organismo que reúne a más de doce mil especialistas del área con grado Ph.D. La designación para integrarse en diferentes cargos de responsabilidad fue destacada como un reconocimiento a la trayectoria y contribución a la disciplina de los tres astrónomos/as. 

La reciente designación de los astrónomos/as de la Universidad de Chile Mónica Rubio, René Méndez y Patricio Rojo en diferentes cargos de responsabilidad al interior de la Unión Astronómica Internacional fue destacada como un reconocimiento a la trayectoria y el aporte que los/as tres académicos/as del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas han realizado a la disciplina.

En el caso de la doctora Mónica Rubio, ella se convertirá en la primera astrónoma chilena en presidir la División H de la UAI, sobre “Medio Interestelar y Universo Local”, donde sus funciones serán asesorar y apoyar a las nuevas autoridades del organismo, que corresponde al comité ejecutivo, integrado por el/la presidente, las 6 vicepresidencias, y la secretaría ejecutiva. “Una de mis tareas será seleccionar y definir los próximos simposios que organizará la entidad, así como todas las otras actividades que se realizarán en este período. También, trabajaré en apoyar la creación de las Comisiones de cada División, en pos de agrupar a los especialistas en temas específicos”, señala la también Ph.D en Astrofísica de la Universidad de París VII, Francia.

Sobre lo que significa para ella este nombramiento, la académica indica que “me hace muy feliz, me siento muy honrada y agradecida, pues es un reconocimiento a nivel mundial por mis aportes del conocimiento del Universo en el área de las galaxias enanas y su importancia en la vida y la evolución del cosmos. Imagínate lo que es sentir que los especialistas en galaxias y el medio interestelar (la materia que está entre las estrellas), que son unos 3 mil en la UAI me hayan seleccionado para este puesto, es una gran responsabilidad”, explica.

Respecto a su División, la académica explica que esta “reúne a especialistas del mundo sobre el estudio del material que se encuentra entre las estrellas en todas partes del Universo, especialmente en las galaxias más cercanas a la nuestra, o mejor dicho contemporáneas a la nuestra, por lo que estudiamos el material por el cual las estrellas se forman y al evolucionar van contaminando el cosmos con átomos cada vez más complejos. Es un área muy interesante y que con los nuevos instrumentos y telescopios gigantes que se están construyendo proporcionará grandes descubrimientos”.

Por su parte, el profesor René Méndez afirma que “en lo personal es una gran satisfacción ver que los pares a nivel internacional reconocen y valoran tu trabajo. A nivel profesional, lo siento como un espaldarazo a la seriedad y constancia en el trabajo disciplinar realizado a través de toda mi carrera”.

Méndez, quién es Ph.D en Astrofísica de la Universidad de Yale (Estados Unidos), pasará a integrar el comité organizador de la Comisión A1, que coordina los esfuerzos de investigación relacionados con “el sistema de coordenadas (definición, realización práctica, mantención y actualización), posiciones, movimientos propios y paralajes (distancias) de objetos celestes. Esta Comisión también está involucrada en la determinación precisa de distancias en el Universo, lo que constituye la base de la astrofísica moderna”, dice el astrónomo.

Sus funciones serán variadas, “fundamentalmente, incluyen apoyo a la Comunidad Astronómica Internacional, en mi caso, en el ámbito de la astrometría. Esto incluye apoyar al presidente de la Comisión en su agenda de propuestas, participar en la redacción de los informes anuales de actividad de la Comisión o el reporte final (cada tres años) sobre el estado del arte disciplinar, transmitir y ayudar a difundir información relevante para el área, apoyar la realización de reuniones científicas de la organización, impulsar resoluciones de estándares internacionales en astrometría, etc.”, concluye.

Finalmente Patricio Rojo, Ph.D en Astrofísica de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) y actual director del Departamento de Astronomía y del Observatorio Astronómico Nacional de la Universidad de Chile, se mantiene como integrante del comité organizador de la Comisión F3 de Astrobiología, donde ya lleva dos años como miembro. “Mi responsabilidad en ella es organizar encuentros y dar consejos al presidente sobre este tema. En estos instantes estamos organizando la conferencia del año 2022 en Sudáfrica (que fue pospuesta por la pandemia)”, señala.

La Comisión sobre Astrobiología se enfoca en los temas de esta disciplina que buscan responder a la pregunta de si “estamos solos en el Universo, para la cual los astrónomos trabajamos junto a químicos, biólogos y otras disciplinas”, agrega.

Los tres académicos comenzarán sus respectivos períodos directivos a partir del 26 de agosto del 2021, teniendo una duración de 3 años, hasta el año 2024. La ceremonia oficial de traspaso a los nuevos representantes elegidos se realizará en la Sesión Ejecutiva de la XXXI Asamblea General de la UAI, que tendrá lugar entre el 23 y 26 de agosto, vía on-line, debido a la pandemia de la COVID-19.

Sobre la UAI

La Unión Astronómica Internacional se fundó en 1919, y en la actualidad cuenta con 12.165 miembros. Su misión es promover y proteger la ciencia astronómica en todos sus aspectos, incluyendo investigación, comunicación, educación y desarrollo, a través de la cooperación internacional. Los miembros de la IAU son astrónomos profesionales de todo el planeta, con nivel de Ph.D, y que están activos en investigación, educación y divulgación de la astronomía. La participación de los miembros de la UAI se estructura en términos de Divisiones (actualmente 9), Comisiones (actualmente 35) y varios grupos de trabajo.

Anteriormente, participó como miembro de las comisiones el profesor del DAS Claudio Anguita Cáceres (ex-Director del DAS), como miembro del Comité Organizador de la Comisión de Astrometría, entre los años: 1973-1976, 1976-1979 y 1979-1982.

David Azócar
Departamento de Astronomia (DAS)
Universidad de Chile

ALeRCE, proyecto chileno de astronomía y ciencia de datos, permitirá optimizar la observación del universo al incorporar técnicas de big data. Su rol será fundamental en el procesamiento de datos que recopile el nuevo observatorio que comenzará a operar desde la Región de Coquimbo en 2024.

Explosiones de supernovas, agujeros negros supermasivos, estrellas variables, asteroides de nuestro sistema solar, y posiblemente objetos que aún no imaginamos, podrán ser estudiados en tiempo real y de forma masiva por primera vez en la historia de la astronomía. Esto, gracias a los avances que supone el observatorio Vera C. Rubin, que iniciará operaciones desde Coquimbo a partir del 2024, y que recientemente anunció la elección de ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events), como único representante chileno para operar, en calidad de broker, los sistemas oficiales de clasificación y alerta temprana de los datos que registre el observatorio.

El Observatorio Vera C. Rubin revolucionará nuestra comprensión del universo al combinar técnicas de astronomía y big data. Con la mayor cámara digital del mundo, de más de 3000 millones de píxeles, el centro astronómico producirá una fotografía del cielo visible cada tres días.

Pero, ante esta avalancha de datos que llegará cada noche desde el universo, ¿cómo actuará ALeRCE? El enorme volumen de información necesita una nueva infraestructura digital sin precedentes, con centros de datos y sistemas de fibra óptica exclusivos para este proyecto en Chile y EE.UU. Pero también este nuevo observatorio requerirá sistemas de procesamiento que permitan identificar los eventos más interesantes en tiempo real, usando técnicas de big data e inteligencia artificial.

Con esto en mente, desde 2017 un conjunto de investigadores del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM) y del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) trabajan en la creación de un broker que desde Chile responda al desafío que implica la instalación del observatorio Vera Rubin. Gracias a las apuestas del CMM, del MAS, y desde 2020, de la Fundación Data Observatory (DO), el proyecto ALeRCE ha invertido fuertemente en un equipo de profesionales en ingeniería y astronomía que, junto a otras instituciones nacionales e internacionales, logran procesar los datos del Zwicky Transient Facility, un telescopio precursor al Vera C. Rubin ubicado en EE.UU. 

Gracias a esto se ha logrado clasificar decenas de millones de eventos en tiempo real. Hasta ahora, con el trabajo de ALeRCE se han podido detectar más de diez mil explosiones de supernovas, información que ha sido de mucha utilidad para las investigaciones de profesionales en más de 66 países. Chile, representado por el equipo ALeRCE, es uno de los 7 seleccionados para procesar datos del Vera C. Rubin, a él se suman otros seis representantes de Estados Unidos, Reino Unido, Francia y Alemania. 

Francisco Förster, investigador del MAS y del CMM, y académico de la Iniciativa de Datos e Inteligencia de la U. de Chile, agregó que esta nueva forma de hacer astronomía, más interdisciplinaria y centrada en los datos, “presenta oportunidades no sólo para realizar nuevos descubrimientos científicos, sino que también para impactar otras áreas de la ciencia y la sociedad”. 

Por su parte, Guillermo Cabrera, también investigador del MAS, además de académico de la U. de Concepción y uno de los fundadores del proyecto, detalla que “ALeRCE fue el primer broker que utilizó algoritmos de inteligencia artificial en flujos de alertas en tiempo real. Estos algoritmos aprenden de manera automática a detectar y caracterizar nuevos eventos que aparecen en el universo”. 

Con un sistema maduro en operaciones, y con una comunidad de usuarios importante, ALeRCE construirá sobre los éxitos alcanzados para escalar al Observatorio Vera C. Rubin. Las novedosas técnicas de aprendizaje de máquinas implementadas para la clasificación de imágenes “permitirán el seguimiento de objetos en tiempo real, algo crucial para extraer la mejor ciencia con el observatorio. Además, la integración de servicios basados en la nube provee la escalabilidad necesaria para el procesamiento masivo de datos por la comunidad”, señala Leanne Guy, quien lidera el equipo científico de procesamiento y manejo de datos del Vera C. Rubin.

Con este reconocimiento internacional, el proyecto ALeRCE se prepara para liderar la astronomía de grandes volúmenes de datos y los descubrimientos más importantes que el Observatorio Vera Rubin brinde durante la próxima década. Carlos Jerez, director ejecutivo del DO y decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, añadió que “esta noticia ratifica el trabajo de clase mundial que estamos realizando en Chile, de manera colaborativa e interdisciplinaria. Es una confirmación del valor que genera la virtuosa cooperación entre la academia, el Estado y el sector privado”.

Esta iniciativa chilena marca un precedente en la forma de estudiar el universo, aplicando inteligencia artificial para aumentar y mejorar la calidad de los estudios que puedan surgir de la observación del espacio. Alejandro Maass, director del CMM, valoró que “el sueño de jóvenes investigadores chilenos, en la búsqueda de lo más virtuoso de nuestra construcción científica en astronomía, llegue a un fin exitoso que  nos lanza en una aventura inédita como país”. Asimismo, el director del MAS, Andrés Jordán, complementó que “es un hito muy significativo para la astronomía chilena y un merecido reconocimiento a la visión y trabajo de un gran equipo interdisciplinario”.

Más información en http://alerce.science/ 

Noticias UdeC

ALeRCE, proyecto chileno de astronomía y ciencia de datos, en el que participa académico UdeC, permitirá optimizar la observación del universo al incorporar técnicas de big data. Su rol será clave en procesar datos que recopile nuevo observatorio que comenzará a operar desde la Región de Coquimbo en 2024.

Explosiones de supernovas, agujeros negros supermasivos, estrellas variables, asteroides de nuestro sistema solar, y posiblemente objetos que aún no imaginamos, podrán ser estudiados en tiempo real y de forma masiva por primera vez en la historia de la astronomía.

Lo anterior, gracias a los avances que supone el observatorio Vera C. Rubin, que iniciará operaciones desde Coquimbo a partir del 2024, y que recientemente anunció la elección de ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events), como único representante chileno para operar, en calidad de broker, los sistemas oficiales de clasificación y alerta temprana de los datos que registre el observatorio.

El Observatorio Vera C. Rubin revolucionará nuestra comprensión del universo al combinar técnicas de astronomía y big data. Con la mayor cámara digital del mundo, de más de 3000 millones de píxeles, el centro astronómico producirá una fotografía del cielo visible cada tres días.

Pero, ante esta avalancha de datos que llegará cada noche desde el universo, ¿Cómo actuará ALeRCE?

El enorme volumen de información necesita una nueva infraestructura digital sin precedentes, con centros de datos y sistemas de fibra óptica exclusivos para este proyecto en Chile y EE.UU. Pero también este nuevo observatorio requerirá sistemas de procesamiento que permitan identificar los eventos más interesantes en tiempo real, usando técnicas de big data e inteligencia artificial.

Con esto en mente, desde 2017 un conjunto de investigadores del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM) y del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) trabajan en la creación de un broker que desde Chile responda al desafío que implica la instalación del observatorio Vera Rubin.

Gracias a las apuestas del CMM, del MAS, y desde 2020, de la Fundación Data Observatory (DO), el proyecto ALeRCE ha invertido fuertemente en un equipo de profesionales en ingeniería y astronomía que, junto a otras instituciones nacionales e internacionales, logran procesar los datos del Zwicky Transient Facility, un telescopio precursor al Vera C. Rubin ubicado en EE.UU. 

Gracias a esto se ha logrado clasificar decenas de millones de eventos en tiempo real. Hasta ahora, con el trabajo de ALeRCE se han podido detectar más de diez mil explosiones de supernovas, información que ha sido de mucha utilidad para las investigaciones de profesionales en más de 66 países.

Chile, representado por el equipo ALeRCE, es uno de los 7 seleccionados para procesar datos del Vera C. Rubin, a él se suman otros seis representantes de Estados Unidos, Reino Unido, Francia y Alemania. 

Guillermo Cabrera, investigador del MAS, además de académico de la U. de Concepción y uno de los fundadores del proyecto, detalla que “ALeRCE fue el primer broker que utilizó algoritmos de inteligencia artificial en flujos de alertas en tiempo real. Estos algoritmos aprenden de manera automática a detectar y caracterizar nuevos eventos que aparecen en el universo”.

Nuevas oportunidades

Por su parte, Francisco Förster, también investigador del MAS y del CMM, y académico de la Iniciativa de Datos e Inteligencia de la U. de Chile, agregó que esta nueva forma de hacer astronomía, más interdisciplinaria y centrada en los datos, “presenta oportunidades no sólo para realizar nuevos descubrimientos científicos, sino que también para impactar otras áreas de la ciencia y la sociedad”. 

Con un sistema maduro en operaciones, y con una comunidad de usuarios importante, ALeRCE construirá sobre los éxitos alcanzados para escalar al Observatorio Vera C. Rubin.

Las novedosas técnicas de aprendizaje de máquinas implementadas para la clasificación de imágenes “permitirán el seguimiento de objetos en tiempo real, algo crucial para extraer la mejor ciencia con el observatorio. Además, la integración de servicios basados en la nube provee la escalabilidad necesaria para el procesamiento masivo de datos por la comunidad”, señala Leanne Guy, quien lidera el equipo científico de procesamiento y manejo de datos del Vera C. Rubin.

Con este reconocimiento internacional, el proyecto ALeRCE se prepara para liderar la astronomía de grandes volúmenes de datos y los descubrimientos más importantes que el Observatorio Vera Rubin brinde durante la próxima década.

Carlos Jerez, director ejecutivo del DO y decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, añadió que “esta noticia ratifica el trabajo de clase mundial que estamos realizando en Chile, de manera colaborativa e interdisciplinaria. Es una confirmación del valor que genera la virtuosa cooperación entre la academia, el Estado y el sector privado».

Esta iniciativa chilena marca un precedente en la forma de estudiar el universo, aplicando inteligencia artificial para aumentar y mejorar la calidad de los estudios que puedan surgir de la observación del espacio.

Alejandro Maass, director del CMM, valoró que “el sueño de jóvenes investigadores chilenos, en la búsqueda de lo más virtuoso de nuestra construcción científica en astronomía, llegue a un fin exitoso que  nos lanza en una aventura inédita como país”.

Asimismo, el director del MAS, Andrés Jordán, complementó que «es un hito muy significativo para la astronomía chilena y un merecido reconocimiento a la visión y trabajo de un gran equipo interdisciplinario».

Más información en http://alerce.science/ 

Facultad De Ciencias Físicas Y Matemáticas 
UdeC

La investigación se llevará a cabo principalmente con los observatorios ALMA y VLT de Chile y NOEMA en Francia. A través de investigación y charlas busca generar intercambio entre las comunidades científicas chilena y europea.

«El ciclo bariónico en galaxias» es el nombre del Grupo Asociado que el Dr. Rodrigo Herrera-Camus, académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción, lleva a cabo a partir de este año, en conjunto con el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), organización alemana sin fines de lucro que promueve la investigación científica de vanguardia.

El trabajo tendrá una duración de cinco años y buscará, a través de la investigación, pasantías, encuentros, charlas, generar intercambio de conocimiento entre investigadores y estudiantes de Chile y Alemania.

El enfoque principal será el estudio de la formación y evolución de las galaxias.

La investigación se llevará a cabo principalmente con los observatorios ALMA y VLT de Chile y NOEMA en Francia, con el objetivo de estudiar las propiedades del gas molecular e ionizado en galaxias a medida que éstas evolucionan.

“ALMA está generando una revolución en nuestro entendimiento sobre las propiedades del gas molecular en galaxias, especialmente aquellas que podemos observar cuando el Universo aún no cumplía uno o dos mil millones de años de edad. Por ejemplo, uno de los proyectos que vamos a desarrollar en conjunto se centra en las propiedades cinemáticas de galaxias cuando el Universo tenía tan sólo mil millones de años. Esto nos va a permitir aprender acerca de sus estructuras (bariónica y de materia oscura) y cuán avanzadas está en su proceso de formación”, puntualiza el Dr. Herrera-Camus.

Uno de los objetivos de este trabajo es tener, a través de un Grupo Asociado, una red de colaboración efectiva entre la Sociedad Max Planck y la comunidad astronómica de Chile. “En el aspecto científico, esperamos hacer una contribución significativa al campo de la evolución de galaxias, y en el plano académico nuestro interés radica en promover, a través de visitas regulares y encuentros remotos, el intercambio de experiencias, conocimientos e ideas de proyectos futuros entre estudiantes, postdoctorados y profesores de los dos continentes”, explica el Dr. Rodrigo Herrera-Camus.

“La meta es que de aquí a cinco años podamos tener proyectos y publicaciones involucrando a estudiantes y profesores de ambas instituciones”, señala el Dr. Rodrigo Herrera-Camus.

El Dr. Rodrigo Herrera-Camus realizó su postdoctorado en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre entre los años 2015 y 2019, tiempo en el cual trabajó en el Grupo Infrarrojo/sub-milimétrico liderado por su Director Prof. Reinhard Genzel. Al finalizar su estadía en Alemania, el Dr. Rodrigo Herrera-Camus se unió al Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción en el sur de Chile. Junto al apoyo de MPE y su Director Prof. Reinhard Genzel, el Dr. Rodrigo Herrera-Camus postuló con éxito ante la Sociedad Max Planck para crear un Grupo Asociado enfocado en Astronomía en la Universidad de Concepción.

Es relevante considerar además que el profesor Reinhard Genzel, contraparte del astrónomo UdeC Rodrigo Herrera en este proyecto, obtuvo el Premio Nobel de Físca el 2020  «por el descubrimiento de un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia», mismo que compartió con Andrea Ghez y Roger Penrose.

La científica egresada de la U. de Chile entrega a los lectores una novela breve protagonizada por una adolescente que, sin quererlo, descubrirá lo divertido que puede ser entender los misterios del universo. “Para mí no tiene sentido hacer ciencia si no la puedo divulgar”, afirma la actual estudiante del Doctorado en el European Southern Observatory (ESO) en Alemania.

¿Tienen algo en común los meteoritos con las estrellas fugaces? ¿Cómo es nuestro sistema solar? ¿Por qué algunos planetas tienen anillos y otros no? ¿Qué son los exoplanetas? Teresa Paneque, la científica egresada de la U. de Chile que arrasa en redes sociales con sus videos divulgativos sobre el espacio, entrega respuestas a estas y otras preguntas en El universo según Carlota, su primer libro.

La historia comienza cuando la profesora de ciencia de la protagonista anuncia que este año todos los alumnos del colegio deberán participar por obligación en la feria científica. Carlota, una adolescente entrañable que ama el arte y odia la ciencia, cree que es el fin del mundo. Sin embargo, un paseo al museo y el apoyo de sus amigos la llevará a descubrir que estudiar la inmensidad del universo puede ser más divertido de lo que creía.

“La ciencia es interesante porque tiene respuestas a diversas preguntas y se trabaja en equipo para llegar a las respuestas, eso es lo que Carlota va descubriendo, y es uno de los mensajes que me encantan del libro”, comenta la autora. “Quise mostrar todo lo que ha sido importante para mí en mi propio camino por la ciencia: las profesoras, las amigas y amigos, la familia. Teniendo esos puntos claros, la línea de la historia salió naturalmente”, detalla la Licenciada y Magíster en Astronomía de la Universidad de Chile.

“Carlota Jiménez es el nombre de un personaje que mi papá se inventó para mí cuando yo era pequeña. En ese sentido, es un tributo a mi familia. Solíamos jugar e inventar distintas historias bajo el nombre de este personaje”, explica la científica sobre el origen del nombre de la protagonista.

El éxito de Teresa Paneque

La autora comenta que su camino en la divulgación científica comenzó a propósito del eclipse de 2019. “El día del eclipse decidí abrir las redes sociales @terepaneque y, ¡ahí comenzó todo!”, recuerda. En marzo de 2021, instalada en Alemania, donde hoy cursa un doctorado sobre formación de planetas, decidió incursionar en TikTok y se volvió un fenómeno. Hoy acumula más de 300 mil seguidores en esa plataforma. “Para mí no tiene sentido hacer ciencia si no la puedo divulgar”, comenta la astrónoma. Y ese mismo espíritu es el que plasma en El universo según Carlota. Un libro breve, escrito en un lenguaje sencillo e ilustrado con destreza por el dibujante Juanca Cortés.

“Quiero que niños y niñas se hagan preguntas, que miren a su alrededor y quieran encontrar esas respuestas, igual que como lo hace Carlota. Es válido que piensen que no les gusta la ciencia como materia escolar, pero con este libro espero que se den cuenta de que la ciencia es simplemente el acto de hacer preguntas y buscar respuestas de una manera metódica”, menciona la autora.

Teresa Paneque es licenciada y Magíster en Astronomía de la Universidad de Chile. Actualmente es candidata a Doctora en Astronomía en el Observatorio Europeo Austral (ESO, Alemania) y en la Universidad de Leiden (Holanda). Es hija de padres científicos. Desde el 2019 divulga sobre astronomía en redes sociales como @terepaneque. Investiga para entender cómo se forman los planetas y, en sus tiempos libres, trabaja para construir un mundo más justo e igualitario.

Comunicado de Prensa.

Investigación liderada por Teresa Paneque, publicada en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal, detectó por primera vez inestabilidades gravitacionales en el nacimiento de un sistema planetario masivo a 378 millones de años luz de la Tierra, en la Constelación de Ofiuco. Estas inestabilidades gravitacionales, comprobadas a través de datos de ALMA, serían la causa de la forma en espiral que adopta el material en torno a la estrella joven Elias 2-27 y el mecanismo que permitiría la formación de planetas gigantes como Júpiter.

El proceso de formación de sistemas planetarios como nuestro Sistema Solar es un terreno en el que aún existen múltiples interrogantes. Uno de estos enigmas fue abordado por la astrónoma egresada de la Universidad de Chile, Teresa Paneque, investigadora que en su tesis de magíster estudió a Elias 2-27, un sistema súper masivo -a 378 millones de años luz de la Tierra- compuesto por una joven estrella, cuyo tamaño es cercano a la mitad de nuestro Sol, y un disco de polvo y gas en torno a ella que dará origen a planetas. Una de las particularidades de este sistema localizado en la Constelación de Ofiuco que motivó su análisis fue la estructura espiral que siguen sus partículas de polvo, característica que ahora se entiende como consecuencia de inestabilidades gravitacionales.

Este fue el foco del trabajo realizado por Teresa Paneque junto a la astrónoma y profesora de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile, Laura Pérez, un proceso que contó además con la colaboración de investigadores de ALMA, del Observatorio Europeo Austral (ESO), del Instituto Max Planck de Astronomía y de las universidades de Milán, Georgia, Leicester, Harvard y Cambridge. La investigación de la joven astrónoma, que actualmente tiene 23 años y cursa su doctorado en el Observatorio Europeo Austral y la Universidad de Leiden, comenzó en el 2018 con el análisis de observaciones recogidas por un proyecto ALMA liderado por la profesora Pérez, quien fue la primera persona en detectar la estructura espiral del sistema en el año 2016.

El trabajo de Teresa Paneque permitió la publicación de dos artículos en la prestigiosa revista The Astrophysical Journal. El que lidera ella junto a la profesora Pérez, “Spiral Arms and a Massive Dust Disk with non-Keplerian Kinematics: Possible Evidence for Gravitational Instability in the Disk of Elias 2-27”, presenta los resultados del estudio sobre la estructura espiral del disco protoplanetario de Elias 2-27. El segundo artículo, liderado por la egresada de la Universidad de Milán y actual investigadora de la École Normale Supérieure de Lyon, Benedetta Veronesi, titulado “A dynamical measurement of the disk mass in Elias 2-27”, corresponde a un estudio a partir del cual se midió la densidad y la masa del disco, trabajo que confirmó otra de las predicciones para los sistemas inestables gravitacionalmente.

Inestabilidades gravitacionales

La pregunta central del estudio consistió en averiguar la razón de la existencia de espirales en el disco protoplanetario de Elías 2-27. En su análisis, Teresa Paneque y los colaboradores de este trabajo plantean que el comportamiento de las partículas que integran este sistema no solo es determinado por la influencia de su estrella central, sino también por la masa acumulada de su disco de polvo y gas. Esta masividad generaría inestabilidades gravitacionales cuya consecuencia son las estructuras con forma de espiral.

Estas inestabilidades gravitacionales “habían sido ampliamente estudiadas desde la teoría y las simulaciones, pero es la primera vez que tenemos evidencia observacional robusta de que están ocurriendo en un sistema. Es como pillar al sistema con ‘las manos en la masa’” explica la astrónoma de la Universidad de Chile, quien señala que -de acuerdo a simulaciones y modelos teóricos- las inestabilidades gravitacionales serían procesos relevantes cuando la masa del disco de un sistema es más del 10 por ciento de la masa de su estrella. En este caso, el análisis consignado en ambos artículos plantea que Elias 2-27 tendría una masa en torno al 20 por ciento. “En general, según lo que observamos en otros sistemas, estos discos son menos de un 1 por ciento del material de la estrella”, agrega Teresa Paneque.

La investigadora plantea además que a medida que un disco se va haciendo más masivo la cantidad de espirales se reduce y se pueden observar de manera más definida, tal como ocurre en Elias 2-27. Por otra parte, describe que este sistema tendría un tamaño que excede varias veces a nuestro Sistema Solar. “Las espirales de Elias 2-27 se extienden sobre las 200 Unidades Astronómicas, cerca de ocho veces más lejos de lo que está Neptuno de nuestro Sol”, detalla.

Respecto a la importancia de esta investigación, la profesora Laura Pérez enfatiza que esta investigación, realizada con datos del radiotelescopio ALMA, “nos mostró que este objeto es único: pudimos observar por primera vez varias de las predicciones respecto de inestabilidades gravitacionales, desde el atrapamiento de granos de polvo en sus brazos espirales a la cinemática perturbada del disco que cambia cerca de las regiones espirales”.

Formación de planetas

Teresa Paneque afirma que este hallazgo aporta información clave para entender mejor los procesos de formación de planetas en estos espirales, un entorno que además sería propicio para el surgimiento de planetas gigantes como Júpiter. “Para formar planetas pensamos que hay dos mecanismos principales. Uno es la acreción de pequeñas partículas que se van juntando y originan planetas rocosos como el nuestro, y luego están las inestabilidades gravitacionales, que las simulaciones predicen que son muy eficientes para formar planetas gigantes. Como este disco está bajo ese proceso, lo que uno esperaría es que estas espirales se fragmenten y formen planetas gigantes. De todas maneras, esto no excluye la posibilidad de que también se formen planetas pequeños”, especifica.

La profesora Laura Pérez, en tanto, destaca que “estudiar un disco así nos permite avanzar en la comprensión de esta forma distinta de formar planetas, y de la cual existen pocas observaciones, pues al parecer es bastante inusual”. En este sentido, agrega que conocer la estructura, dinámica y química de estos discos protoplanetarios permitirá comprender cada vez más sobre el proceso de formación de los planetas. “Hay una ‘avenida’ para formar planetas que ha sido predicha, pero de la cual tenemos muy poca evidencia observacional: La formación planetaria a través de inestabilidades gravitacionales en un disco masivo, donde gracias a la gran gravedad del mismo disco este se fragmenta en regiones que colapsan y pueden formar planetas gigantes”.

La joven astrónoma de la Universidad de Chile plantea además que esperan que surja un sistema planetario desde este disco de polvo y gas en un máximo de 10 millones de años. “Eso es poco en la escala temporal de las estrellas, nuestro sol va a vivir por 12 mil millones de años, entonces, 10 millones de años en verdad es muy poco, pero es mucho para nosotros como humanos. Para comprender mejor lo que puede suceder hoy solo podemos combinar la mayor cantidad de observaciones posibles entre distintos instrumentos muy buenos, como los que usamos, en este caso ALMA”.

Pese a este importante avance científico, que establece un puente entre la teoría sobre las inestabilidades gravitacionales y la observación empírica del fenómeno, aún existen muchas interrogantes sobre esta materia. Actualmente, la astrónoma de la U. de Chile realiza su Doctorado en la ESO y su primer proyecto de investigación abordará la composición molecular de este disco. “Queremos entender cuáles son los ‘ingredientes’ primordiales para formar planetas, conocer su reservorio químico y ver sus diferencias y semejanzas con otros discos protoplanetarios. Esto permitiría también aportar en el conocimiento sobre el desarrollo de la vida en los planetas”, comenta.

Cristian Fuentes y David Azócar
Prensa UChile / DAS