Investigación científica del Académico José Fernández es publicada en revista internacional The Astrophysical Journal Letters

Imagen 2La investigación contó con colaboradores de varios países, incluyendo a Chile, EE. UU, Francia, Brasil, y México.

Un grupo internacional de investigadores, liderados por el Dr. José G. Fernández Trincado, un investigador y profesor asistente del Instituto de Astronomía y Ciencias Planetarias (INCT) de la Universidad de Atacama, han realizado un estudio sin precedentes de nuestra Galaxia (Vía Láctea), el cual contó con colaboradores de varios países, incluyendo EE. UU, Francia, Brasil, Chile y México. Los detalles del descubrimiento se publicaron recientemente en la revista especializada The Astrophysical Journal Letters (ApJL).

Esta investigación pertenece al Sondeo Digital del Cielo Sloan, un proyecto a gran escala, que tiene como meta estudiar la historia de las estrellas y galaxias, en una fracción considerable del Cielo, del cual la Universidad de Atacama es parte, junto a aproximadamente cuarenta instituciones alrededor del mundo.

GIGANTES ROJAS INUSUALES

Al respecto, el Dr. Fernández explicó que “hay un sondeo astronómico masivo, que está actualmente operando, tanto en el Hemisferio Norte así como en el Hemisferio Sur; este sondeo se llama APOGEE y la idea es observar con él, estrellas en la Vía Láctea, la mayor cantidad posible de estrellas gigantes rojas, para estudiar la composición y el contenido químico que tiene la mayoría de estas estrellas en nuestra galaxia. En el fondo, es entender la historia de formación química y la revolución dinámica de nuestra galaxia. APOGEE, lo que opera en el observatorio Apache Point en Estados Unidos en Nuevo México y actualmente está operando también desde Chile, en el observatorio Las Campanas, con el equipo Irenée Dupont, de 2,5 metros”, señaló.

Lo anormal es que las estrellas en cuestión poseen un excesivo contenido en Silicio, en relación con lo que se esperaría debido a su bajo contenido en hierro, éste es el segundo elemento más abundante de la corteza terrestre después del oxígeno, y es además un elemento químico que se extrae del cuarzo y otros minerales, y se usa en la industria para la fabricación de vidrio (el silicato de silicio), etc. Pero esta vez, los astrónomos han identificado la existencia de 11 estrellas gigantes rojas en nuestra propia Galaxia con un muy elevado contenido de este elemento en sus atmósferas estelares, la cual es inusual según los modelos de nucleosíntesis.

De igual forma, el astrónomo explicó que lleva más de cinco años estudiando cómo se forman las anomalías químicas en la Galaxia, debido a su gran interés por comprender este proceso. “Yo he estado analizando una muestra significativa de estrellas, alrededor de mil, que tienen patrones químicos que no coinciden con nada de la Vía Láctea, por ende, quiero entender los procesos astrofísicos relacionados a la formación de esas composiciones químicas. Mi interés era entender si esas anomalías químicas, se forman por interacción de sistemas binarios, ósea, una estrella vecina le transfiere masa a otra y modifica la composición química de la atmósfera, o son estrellas que simplemente nacieron de una nube enriquecida de elementos químicos por estallidos de supernovas, que provocaron la formación de ese tipo de estrellas, esto no se entiende muy bien todavía, es justamente lo que estamos tratando de verificar día a día”, sentenció el astrónomo.

Además, añadió que, “es importante destacar esto, porque no fue nada fácil entrar a esa colaboración, el proceso fue a través de mí, porque llevo años trabajando en esto, ya más de 7 años que hice mi doctorado en Francia, luego cuando me contrataron en la UDA y a través de ciertas negociaciones, logramos entrar al proyecto”.

RELEVANCIA

Respecto a la relevancia que el investigador le brinda al estudio y publicación científica, señala que “sería posible formar una estrella con bajo contenido en hierro con gran abundancia de Silicio (…) en caso de que hubiese sobrado algo de gas primordial enriquecido por Hipernovas tipo SNe II (estrellas muy masivas con masas superiores a las 140 masas solares se colapsan al final de sus vidas) en algún lugar aislado, sin participar en la evolución química general de la galaxia”.

“La muerte explosiva de estrellas gigantes, con masas mayores a 140 veces superiores a la del Sol, habría agregado elementos químicos más pesados al gas primordial, especialmente los llamados elementos alfa, silicio entre otros, creados a partir de la fusión de núcleos de helio en el interior de esas estrellas. Ese gas habría quedado allí durante miles de millones de años, sin interactuar con el gas del resto de la galaxia, y recién después habría formado las estrellas en cuestión. Pero es difícil entender por qué eso habría sucedido más bien hacia el halo estelar de la galaxia y no en todas partes (disco o centro Galáctico—el llamado bulbo de la Vía Láctea)”, agregó, el Dr. Fernández.

Los datos del APOGEE-2 también sugieren que las 11 estrellas compuestas posiblemente por material antiguo habrían nacido en algún lugar del halo estelar de la Vía Láctea a alrededor de 30 mil años luz del Sistema Solar. “En una región en donde se cree que las estrellas del halo describen órbitas errantes que las estrellas del disco”, explica Fernández.

POSICIONAMIENTO ACADEMICO

“Desde el punto de vista académico, creo que hemos dado un paso importante, porque nadie en el mundo está liderando este tipo de trabajo, entonces es un trabajo pionero que llevamos de hace 5 años, y ninguna persona ha logrado entender por qué se forma este tipo de patrones en nuestra galaxia y creo que estamos encontrando objetos que nunca se habían descubierto, creo que es súper importante entender las razones, no quedarnos detenidos, sino ir más allá”, señaló el investigador.

Por otra parte, el Instituto de Astronomía tiene dos años desde que se formó, donde hay diferentes académicos y alumnos estudiando diferentes puntos particulares del universo. “La Universidad de Atacama, liderando un descubrimiento a esta magnitud es importante porque no estamos descubriendo una sola estrella, ni un objeto en particular, sino que estamos poniendo el pie sobre un terreno desconocido, sobre un nuevo campo para entender la historia de formación de la Galaxia como tal”, dijo Fernández.

INVESTIGACIÓN

En tanto, el Dr. César Echeverría, Director de Investigación de la UDA, destacó el aporte de la investigación: “La Universidad de Atacama está muy contenta con esta publicación del Dr. José Fernández Trincado, ya que nos pone en la primera línea del conocimiento, en el tema de formación de galaxias y cómo esta dinámica puede ser distinta a lo que ya nosotros conocíamos. Este hallazgo es importante, ya que ha tenido repercusión en la prensa especializada e internacional, y a nosotros nos tiene muy orgullosos porque también vamos a poder fomentar y potenciar nuestro Programa de Doctorado de Astronomía y Ciencias Planetarias”.

“Atacama es el ojo al espacio del mundo, tenemos los cielos más limpios de la tierra, es en donde se puede hacer la mejor investigación. Realmente estamos siendo observados por todos los astrónomos del mundo en este momento, además, el Desierto de Atacama, va a tener cerca del 80% de toda la observación mundial, de aquí a 10 años”, añadió el Dr. Echeverría.

La investigación, que contó con colaboradores de varios países, incluyendo a Chile, EE. UU, Francia, Brasil y México, marca un precedente científico, y permite instaurar nuevos desafíos a futuro. Así también, permite exhibir problemas actuales que la Astronomía presenta, “es importante mencionar que ningún modelo, que nosotros computacionalmente diseñamos para describir el comportamiento de la Galaxia, es capaz de explicar el contenido químico del grupo de estrellas que hemos encontrado y ¿qué quiere decir esto?, que teóricamente a los modelos de evolución química les falta algo o hay una pieza faltante en los modelos actuales, que no son capaces de explicar estas anomalías químicas que estamos explicando”, sentenció, el Dr. Fernández.

Nota: para leer el artículo publicado visitar https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab5286

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