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Siete investigadores CATA obtienen financiamiento FONDECYT Regular

El concurso científico entregó 15 fondos para el área de estudios de Astronomía y Astrofísica, lo que se traduce en que más del 45% de los cupos ganadores recayeron en científicos de nuestro Centro de Excelencia.

Los siete proyectos fomentan investigación en distintas áreas del universo aumentando la colaboración científica entre integrantes del CATA e investigadores de otras instituciones nacionales y extranjeras “Me genera una gran satisfacción ver que investigadoras/es de nuestro Centro hayan obtenido este impulso. Es un claro reflejo del altísimo nivel del trabajo de cada uno de ellos”, así lo afirmó Ezequiel Treister, Subdirector del Centro de Astrofísica CATA y astrónomo UC.

Estrellas y galaxias

Márcio Catelan, astrónomo y académico de la Universidad Católica, es uno de los seleccionados por Fondecyt para el financiamiento de su investigación. Es un programa de 4 años que realizará junto a Carlos Ferreira, su ex alumno de doctorado y nuevo profesor de la Universidad de Atacama. “Nuestro objetivo principal es utilizar diferentes tipos de estrellas variables para realizar estudios de la estructura 3D de la Vía Láctea y su entorno, utilizando datos multi-banda obtenidos en base a grandes instrumentos astronómicos, particularmente Rubin/LSST, Gaia y VVV(X)”, indica Catelan.

Parte de los objetivos de este trabajo es desarrollar nuevas herramientas de análisis de datos de serie de tiempo, apropiadas para datos recogidos en múltiples bandas fotométricas, así como “detectar las subestructuras más lejanas en el halo Galáctico (y más allá), lo que nos ayudará a entender las etapas iniciales de la formación de la Vía Láctea y sus vecinas”, añade el astrónomo UC.. 

Por su parte, Felipe Barrientos, quien es astrónomo CATA y Director del Instituto de Astrofísica UC, se centrará en la etapa en que el Universo pasa de estar neutro, a estar completamente ionizado, “esto ocurre aproximadamente a Redshift 7”. Para lograr lo anterior se organizó con un conjunto de  astrónomos en Chile, Estados Unidos y China, con el objetivo de buscar un tipo muy particular de galaxias, “estas galaxias se encuentran por emitir radiación en forma de una línea espectral que se llama Lyman Alpha muy desplazada hacia el rojo. Nuestro proyecto LAGER, que por su sigla en inglés corresponde a Lyman Alpha Galaxies at the epoch of Reionization, se enfoca en entender el proceso de reionización  del Universo”. El proyecto hace uso de los grandes telescopios instalados en Chile, como son el Blanco de 4 metros de Cerro Tololo, los Magallanes y el Very Large Telescope (VLT). 

Este proyecto tiene un horizonte de 4 años, donde junto a estudiantes de licenciatura y postgrado, “esperamos encontrar si estas galaxias, son o no las responsables de la reionización del universo”.

Otra de las ganadora del concurso fue la Doctora Manuela Zoccali, también astrofísica de la Universidad Católica de Chile, quien buscará entender la formación de la región central de nuestra galaxia, “Nuestra Vía Láctea, es una galaxia espiral gigante bien típica, que se puede usar como ejemplo para entender la formación de galaxias en general. Solo es una, pero a ésta la podemos estudiar con una infinidad de detalles, fuera de alcance para cualquier otra”, dice Zoccali., quien es además científica del Instituto Milenio de Astrofísica MAS.

Aunque el proyecto aprobado tiene una duración de 4 años, la astrónoma tiene claro que ese no es plazo suficiente para cumplir su objetivo, por lo que está será una etapa más dentro de un trabajo de largo aliento que ya se prolonga por un década, pero que podría tener un nuevo impulso con nuevos instrumentos como el espectrógrafo multifibra llamado MOONS, que operará en el Very Large Telescope en Paranal (ESO), por ejemplo.

Por su parte, el Doctor Julio Chanamé, también astrónomo de la Universidad Católica, indica que “este nuevo proyecto FONDECYT tiene como meta aprovechar la gran cantidad, calidad y homogeneidad de datos sobre las propiedades de estrellas en la Vía Láctea siendo generados por experimentos («surveys») actuales, para avanzar hacia dos metas específicas que están muy entrelazadas entre sí”, comenta.

El científico pretende investigar “aspectos aún inciertos de la física de interiores estelares, particularmente los mecanismos de transporte y mezcla de las diferentes especies químicas a lo largo de una estrella, desde su interior extremadamente opaco y normalmente inaccesible a la observación, hasta su superficie, en la que podemos medir la concentración de dichos elementos químicos. Lo que aprendamos sobre estos mecanismos de interiores estelares lo queremos usar para mejorar nuestros métodos y herramientas de arqueología galáctica, la rama de la astronomía que utiliza las propiedades de las poblaciones estelares de la Vía Láctea para intentar dilucidar los detalles, tanto estáticos como dinámicos, de su propia estructura actual y su evolución desde la época de su formación”, explica el profesor Chanamé.

 

Agujeros Negros

Por su parte, el Doctor Nathan Leigh de la Universidad de Concepción, tiene como campo de investigación las fusiones de agujeros negros. “Cómo pares de agujeros negros se juntan en entornos densos para acabar fusionándose debido a la emisión de ondas gravitacionales”, señala.

Para este trabajo, que ya viene desarrollando desde hace un tiempo, primero con el FONDECYT de iniciación, y que ahora ya cuenta con estudiantes que están comenzando la segunda fase del proyecto en sus tesis de postgrado, por lo que proyecta al menos tres años más de investigación. 

“Esperamos identificar los orígenes del principal mecanismo responsable del emparejamiento de los agujeros negros.  En la actualidad, los científicos no saben si los agujeros negros nacen juntos por parejas, o si más tarde se juntan en entornos densos, empujados por la fuerza de la gravedad.  Esperamos responder a esta pregunta”, afirma Leigh.

Otro científico CATA ganador de este concurso Fondecyt, es el profesor Roberto Assef, quien es también parte del Núcleo de Astronomía de la Universidad Diego Portales. Assef  avanzará en el estudio de los Agujeros Negros, pero enfocándose en “los supermasivos activos, por activos me refiero a que están tragando material, hay gas que está cayendo en su interior y que antes de caer se vuelve muy brillante, donde a veces puede ser más brillante que todas las estrellas de una galaxia juntas, lo que hace posible estudiarlo a grandes distancias y en muchas longitudes de onda distinta”, enfatiza.

“Mi proyecto tiene dos partes, la primera es el estudio de una población específica de estos objetos que son los más luminosos que existen pero que están completamente cubiertos en polvo, así que los podemos ver solo en el infrarrojo” agrega Assef. “Adicionalmente también parte de mi proyecto consiste en realizar estudios de preparación para el proyecto que viene que se llama LSST, mediante el próximo observatorio Vera Rubin, donde se estará revisando el cielo varias veces por noche hasta hacer una película durante 10 años de cómo van cambiando las cosas en el cielo, incluyendo los agujeros negros activos”, explica.

El séptimo investigador CATA, en obtener un Fondecyt en el concurso regular 2023 es , Claudio Ricci de la Universidad Diego Portales, quien se centrará en los agujeros negros extremos, aquellos que “estan comiendo material de manera extremadamente rapida, o que tienen variabilidad extremas. Vamos a estudiar en detalle, en los rayos X así como en el óptico y en el UV una gran muestra de objetos. Vamos a hacer esto usando varios telescopios, incluido el Vera Rubin Observatory y ALMA. El proyecto va a ser desarrollado en 4 años, y la idea es lograr  una comprension clara de las caracteristicas de esos agujeros negros extremos, y qué es lo que produce dichos eventos”, concluye.