U. de Chile se gradúa en la astronomía mundial con nuevas tecnologías y estudios de agujeros negros

U. de Chile se gradúa en la astronomía mundial con nuevas tecnologías y estudios de agujeros negros

Científicos de la casa de estudios chilena están construyendo una banda de radio para investigar a través del observatorio ALMA el universo.

Dos importantes noticias confirmaron este jueves 23 de junio que la Universidad de Chile está en la vanguardia del estudio astronómico en Latinoamérica. Por un lado, un equipo científico de la “U” será el responsable de la producción del sistema óptico y en el diseño y construcción de receptores para la Banda 1 del radio observatorio ALMA, lo que permitirá detectar las incubadoras de estrellas en los depósitos de gas más antiguos y distantes del Universo, así como la primera etapa de la formación planetaria.

Pero, ¿Qué es exactamente la Banda 1? ¿Qué significa este concepto?

Es un receptor de radio, no distinto al receptor de radio que hay en cada teléfono celular, pero que detecta la muy débil radiación generada por fuentes astronómicas.

“Detecta frecuencias entre 35 y 52 GHz (los celulares funcionan entre 0,7 y 2 GHz), es decir de muy alta frecuencia para los estándares comerciales. Además debe ser muy sensible pues las señales que nos llegan del universo son minúsculas comparadas con las señales de origen humano”, cuenta el Doctor Ricardo Finger de la Universidad de Chile.

Algunos de los temas más relevantes que se pueden investigar a través de la Banda 1 de ALMA son: La evolución de granos de polvo en discos protoplanetarios; la detección de gas molecular en galaxias que datan de la era de la reionización; y el estudio de moléculas complejas en el espacio interestelar” señala el Profesor Leonardo Bronfman, líder del Laboratorio de Ondas Milimétricas en el Departamento de Astronomía FCFM e investigador del CATA.

El telescopio ALMA está planeado con 10 bandas de frecuencia, cubriendo entre 35 y 950 GHz, de las cuales actualmente operan 7. Está en instalación la Banda 5, ha sido aprobada la Banda 1, y la Banda 2 se encuentra en diseño. El siguiente paso de la Universidad de Chile será la construcción de los sistemas ópticos de los 66 receptores de la Banda 1, para su posterior integración en los receptores definitivos y su incorporación y prueba en cada uno de los telescopios de ALMA.

Físico chileno lidera estudio que predice la luz emitida cuando los agujeros negros se alimentan

Otra gran noticia a nivel astronómico que lidera la casa de estudio, es el trabajo encabezado por el académico del Departamento de Física FCFM de la Universidad de Chile, Mario Riquelme:  La investigación que analiza la región circundante del agujero negro Sagitario A*, ubicado en el centro de la Vía Láctea a unos 26 mil años luz de la Tierra, y que fue publicada en la última edición de la revista científica Astrophysical Journal.

“Realizamos una serie de simulaciones computacionales de los electrones que componen la nube de plasma –gas muy caliente en que los electrones fluyen libremente- que rodea este agujero negro”, sostiene el profesor Riquelme.

Para llevar adelante la tarea de análisis, se usaron súper computadoras de la red de laboratorios XSEDE (Extreme Science and Engineering Discovery Environmnet) en Estados Unidos “con los cuales se pudo calcular las trayectorias de cientos de millones de electrones, reproduciendo así el comportamiento de la nube que rodea este agujero negro”, explica Riquelme, agregando que de esta manera pudimos entender qué tanto se calientan los electrones al ser “tragados” por el agujero negro, ingrediente clave para predecir la luminosidad del plasma que lo rodea.

Sagitario A* es un agujero negro súper masivo ubicado a unos 26.000 años luz de la Tierra. Su “sombra”, es decir aquella región del espacio que no emite luz pues ésta es literalmente tragada por el agujero, hasta el momento nunca ha sido observada.

Si se llegara a observar la sombra o zona oscura del agujero, sería la primera comprobación directa de la existencia de los agujeros negros predichos por la Teoría de la Relatividad General de Einstein.

Para el futuro, la idea es entender estos plasmas en mayor detalle. Una pregunta interesante es si algunas de las partículas que cae en Sagitario A* pueden llegar a acelerarse, alcanzando energías extremas, tales que su velocidad sea muy cercana a la de la luz.

El profesor Riquelme comenta que “este tipo de preguntas intrigan a los astrofísicos hoy, y es bello pensar que podrían comenzar a develarse desde Chile. Esto no sólo a través de simulaciones computacionales, sino que también por medio de los observatorios de clase mundial ubicados en suelo chileno; estos incluyen el observatorio ALMA o el futuro observatorio de rayos gamma CTA, con los que se podrá estudiar con precisión el comportamiento del plasma mientras cae en Sagitario A*”.

El equipo de científicos que participó en esta investigación está compuesto por Mario Riquelme, como autor principal; Eliot Quataert, director del Centro de Astrofísica Teórica de la Universidad de California, Berkeley; y Daniel Verscharen, investigador de la Universidad de New Hampshire.

Fuente: Universidad de Chile