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Facultad de Ciencias Exactas:

Investigadores UNAB buscan descifrar el universo desde diversas perspectivas




   

En los últimos años, Chile se ha consolidado como potencia mundial en astronomía. Las condiciones climáticas y geográficas del norte del país -con los mejores cielos del hemisferio sur para la práctica de esta disciplina- han alentado la instalación de los más grandes y sofisticados observatorios del planeta. Consistente con esta tendencia, el área de astronomía de la Universidad Andrés Bello desarrolla múltiples líneas de investigación que abordan distintos fenómenos astronómicos.

A medio camino entre la formación del universo y la actualidad, la Dra. Julie Nantais estudia los grupos y cúmulos de galaxias que se formaron entre 6 y 10 mil millones de años atrás.De acuerdo a la investigadora, esas galaxias eran más masivas y en ellas nacían muchas más estrellas que las que nacen en las galaxias hoy, pero al estar en grupos o cúmulos dejaron de formar estrellas mucho antes que las galaxias aisladas. "Todo indica que su ambiente y otros factores afectan las propiedades de las galaxias, como su morfología y la tasa de formación de estrellas nuevas", explica.

Así, los estudios de estas galaxias buscan elaborar la historia compleja de interacción entre los procesos internos de galaxias y su medio ambiente. La profesora Nantais participa activamente en grandes sondeos de grupos y cúmulos lejanos con redes de colaboración internacionales.

Las primeras generaciones de estrellas y el universo primordial

La teoría del "Big Bang" nos indica que el universo primordial tenía una composición química muy simple: hidrógeno, helio y trazas de litio. Los demás elementos químicos que encontramos hoy en la Tierra y en el universo, que los astrónomos indican como "metales", se han formado a través de las generaciones siguientes de estrellas, que enriquecieron el medio en el que se originaron.

"La primera generación de estrellas se debe haber formado en un medio donde los 'metales' no estaban presentes. De haberse formado en esta época estrellas de baja masa -menor a la del Sol-,  estas deberían existir todavía y ser visibles", explica el Dr. Lorenzo Mónaco, quien estudia los espectros de estrellas pobres en metales para conocer más sobre las primeras fases de formación estelar en el universo y sobre su composición química en la fase de nucleosíntesis que siguió al "Big Bang". El profesor Mónaco utiliza datos espectroscópicos, obtenidos a través de distintos instrumentos y proyectos como SDSS (Sloan Digital Sky Survey) y los instrumentos de la ESO (Europen Southern Observatory) XSHOOTER y UVES para la búsqueda de las estrellas más pobres en metales del universo.

Emisiones de alta energía

El profesor visitante Nicola Masetti, del Instituto Nacional de Astrofísica de Bologna, Italia, se dedica a investigar los objetos cósmicos emisores de altas y altísimas energías (Rayos X y Rayos Gamma). La observación de estos objetos, en su mayoría enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros, permite el estudio de la materia en condiciones extremas de temperatura, densidad y gravedad.

Según explica el investigador, la materia de estas fuentes cósmicas es tan compacta que una mínima cantidad puede pesar millones de kilos, y acelera los gases en su órbita a velocidades próximas a la de la luz, llevándolos a temperaturas de millones de grados centígrados; es ahí donde se producen las emisiones de Rayos X y Rayos Gamma. "Estas emisiones pueden ser observadas solo con satélites en órbita fuera de la atmósfera; sin embargo, en los próximos años muchas de estas fuentes podrán ser observadas desde la Tierra mediante la interacción de estos rayos con la atmósfera (que producen el fenómeno Cherenkov)", detalla.

El proyecto Cherenkov Telescope Array (CTA), que hoy está en etapa de prototipos y se espera completar para el año 2024, tendrá telescopios de altas energías en cada hemisferio terrestre, siendo Chile el territorio donde se ubicará el observatorio sur.

Cúmulos globulares extragalácticos

Los cúmulos globulares son objetos muy brillantes, formados por gigantescos grupos de estrellas que se mantienen unidas desde su formación por la fuerza gravitatoria que entre ellas mismas ejercen. Según explica el Dr. Matías Gómez, estos cúmulos se encuentran en torno a galaxias y la mayoría se formó al mismo tiempo que ellas, a excepción de unos pocos que, por la fusión o interacción de galaxias, se formaron en una nueva generación mucho más joven. "Al ser objetos muy brillantes, pueden ser detectados a distancias muy lejanas, y constituyen una herramienta fundamental para estudiar la formación e historia evolutiva de galaxias", explica.

El Dr.Gómez, junto a sus colaboradores, estudia cúmulos globulares fuera de la Vía Láctea, en galaxias muy lejanas, donde ha encontrado cúmulos globulares de una clase que no conocemos en nuestra vecindad cósmica, con luminosidades extraordinarias, mucho más extendidos y difusos, o incluso con materia oscura. Así, esta investigación ha aportado un nuevo escenario de historia evolutiva a las teorías de formación de galaxias.

 



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