Gigante gaseoso

Cuando se habla de astronomía, el primer lugar dentro de nuestro país en el que se piensa sin duda es el norte de Chile.

La región de Atacama y de Coquimbo, tienen uno de los mejores cielos del mundo para desarrollar esta ciencia y así ha sido reconocido mundialmente.

Grandes consorcios científicos internacionales han elegido estas regiones para instalar los instrumentos de observación astronómica más avanzados hasta la fecha.

Sin embargo, si se quiere considerar a Chile como la capital mundial de la astronomía, es necesario relevar esta ciencia también fuera de esas regiones.

En ese contexto, y a propósito de la celebración de sus 10 años, el Instituto Milenio de Astrofísica MAS eligió el sur del país para desarrollar dos conferencias internacionales que reunirán a líderes mundiales de dos relevantes áreas astronómicas: el estudio de exoplanetas gigantes gaseosos; y la necesidad de utilizar la IA y herramientas computacionales para enfrentar los desafíos de la llamada nueva era de la nueva astronomía, caracterizada por la necesidad de analizar grandes cantidades de datos en un corto periodo de tiempo. Se trata de las conferencias OPAGA y Cosmic Streams respectivamente.

OPAGA: desentrañar los misterios de los gigantes gaseosos

Aunque se han encontrado, y confirmado como tales, más de 5.000 exoplanetas, esta área de la astronomía no tiene tan larga data.

Fue recién en 1995 cuando el astrónomo suizo Didier Queloz, y su supervisor de tesis Michel Mayor, descubrieron un planeta orbitando a una estrella que no era nuestro Sol.

Se trataba de un gigante gaseoso, otrora conocido como 51 Pegasi b, que en 2015 fue renombrado como Dimidio​.

Este hito marca un antes y un después en el estudio de planetas más allá de nuestro Sistema Solar y le valieron a Queloz y Mayor el Premio Nobel de Física en 2019.

Por eso no es coincidencia que el primero sea uno de los principales oradores de la conferencia “Problemas abiertos en la astrofísica de los gigantes gaseosos” (Open Problems in the Astrophysics of Gas Giants), OPAGA, por sus siglas en inglés, que MAS – con la colaboración de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez- está organizando para principios de diciembre y que reunirá a científicos de todo el globo que se dedican a esta dinámica y pujante área de la ciencia astronómica.

Cristóbal Petrovich, investigador joven del MAS y uno de los organizadores de este evento explica:

Aunque ya han pasado casi 30 años, este descubrimiento marcó el comienzo de la ciencia exoplanetaria y también generó grandes desafíos a la comprensión de cómo se forman estos planetas. Actualmente, con miles de descubrimientos más, aún no tenemos respuestas a preguntas básicas. Abordar estas preguntas es precisamente el objetivo de OPAGA.

Petrovich, quien también es académico del Instituto de Astrofísica UC, agrega:

Siendo los planetas más grandes, los gigantes gaseosos determinan la evolución de un sistema planetario en su conjunto. Así, la historia de los planetas menores y rocosos como la Tierra, incluyendo sus propiedades que promueven la habitabilidad, dependen fuertemente de lo hagan los planetas gigantes.

OPAGA se llevará a cabo entre el 4 y el 8 de diciembre en Puerto Natales, locación que responde a la intención de MAS de descentralizar el conocimiento científico y llevarlo también a zonas extremas.

Andrés Jordán, director del MAS, organizador de OPAGA y académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez explica:

Desde el MAS tenemos interés en llegar con actividades relacionadas a la astrofísica a zonas del país alejadas de los circuitos usuales. Hemos impulsado actividades de difusión en zonas extremas, y desde el 2022 hemos desarrollado un vínculo especial con la región a través de nuestra participación en el Festival Ácrux. OPAGA es el siguiente paso en la consolidación de nuestro vínculo con Magallanes. Discutiremos los últimos avances en el estudio de exoplanetas gigantes junto a un grupo que incluye algunos de los más importantes líderes mundiales en la materia, trayendo ciencia y científicos del mejor nivel a la región.

Es así como asociado a esta conferencia y en el marco de Ácrux, se realizarán importantes acciones de vinculación con la comunidad local, incluyendo una charla del Premio Nobel en el Teatro Municipal de Punta Arenas el viernes 8 de diciembre.

Cosmic Streams: diseñando la astronomía de la siguiente década

Los nuevos telescopios que comenzarán a estar operativos en los próximos años cambian la forma en que se estudia el universo.

Sin ir más lejos en 2024 comenzará la fase de prueba o “commissioning” del Observatorio Vera Rubin, que se está construyendo en la región de Coquimbo.

Será el momento en que se comiencen a probar los sistemas con el primer stream de datos, lo que permitirá que en 2025 el telescopio esté a punto para operar de forma científica.

Esto significará una exploración sin precedentes del cielo, pero que impone un desafío de gran envergadura a la comunidad científica.

Sólo este telescopio proporcionará aproximadamente 20 terabytes de datos por noche y unos 200 petabytes en los 10 años que estará funcionando, los que deben ser analizados en tiempo real.

Un reto para el cual la comunidad astronómica lleva años preparándose, pero que hace necesario también poner en común las principales dificultades y retos que implica.

Con ese objetivo, desde el 11 al 15 de diciembre, en la ciudad de Puerto Varas, MAS, con la colaboración del Centro de Modelamiento Matemático de la Universidad de Chile (CMM), realizará el congreso internacional “Unveiling the dynamic universe: cosmic streams in the era of Rubin” o simplemente “Cosmic Streams”.

Francisco Förster, investigador asociado del MAS y director de ALeRCE, proyecto del MAS, el CMM, el Data Observatory y la Universidad de Concepción, único bróker astronómico chileno elegido para analizar los datos del Vera Rubin y que ha procesado del orden de 300 millones de alertas en tiempo real, usando aprendizaje de máquinas y otras herramientas computacionales, explica:

El objetivo principal de este congreso es poner a conversar a todos los actores que estarán involucrados en esta nueva fase de la astronomía. Por un lado, conectar los telescopios de búsqueda con los de seguimiento, unido a los bróker y la infraestructura de software en general que ayudan a que estos sistemas se relacionen. Cosmic Streams será donde se comenzará a diseñar la astronomía para las siguientes décadas.

Además, explica Förster, Zwicky Transient Facility (ZTF), un telescopio de gran campo de visión ubicado en California, EUA y que escanea todo el cielo cada dos noches, es otro importante actor en esta área.

Sus datos ya están siendo procesados por ALeRCE, al igual que los provenientes del proyecto ATLAS, conjunto de cuatro telescopios ubicados en el hemisferio norte y sur para el rastreo de asteroides, uno de los cuales está localizado en la comuna Río Hurtado, gracias a una alianza entre el MAS y la Universidad de Hawái

Precisamente, Cosmic Streams tiene entre sus invitados destacados a Leanne Guy, quien lidera el equipo científico de procesamiento y manejo de datos del Vera C. Rubin; y Matthew Graham, investigador de Caltech y uno de los científicos principales del ZTF; entre otros científicos y científicas de renombre en esta naciente área científica, pertenecientes a instituciones que tendrán un papel fundamental en la astronomía futura.

Förster, quien también es investigador del CMM, asegura:

Estamos en un momento clave en la astronomía, ya que está cambiando sustancialmente la forma en que estudiamos el universo. Los nuevos instrumentos implican estar preparados para automatizar muchos procesos, extraer ciencia utilizando inteligencia artificial, hacer la infraestructura astronómica más interoperable. Para eso necesitas entrenar a las personas encargadas de esa labor, juntarlas y ponerlas de acuerdo. Eso es lo que se busca con esta conferencia, por eso no es ambicioso señalar que aquí se establecerán las bases para esta nueva etapa.

Y tal como la conferencia OPAGA, Cosmic Streams también llevará esta ciencia a la ciudadanía a través de una charla pública que Förster realizará en el salón azul de la Municipalidad de Puerto Varas el lunes 11 de diciembre a las 19:00 horas.

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