Conoce los orígenes del universo con CALIFA

El proyecto Calar Alto Legacy Integral Field spectroscopy Area Survey (CALIFA), dirigido por el investigador Sebastián Sánchez Sánchez, del Instituto de Astronomía (IA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), busca por primera vez conocer y cuantificar con exactitud las galaxias del universo a través de modelos estadísticos representativos.

Los más recientes resultados de este proyecto astronómico global fueron publicados en la revista Nature Astronomy y cuantificaron el movimiento de las estrellas según el tipo de galaxia.

Las observaciones se realizan en el Centro Astronómico Hispano-Alemán (CAHA) en Calar Alto, España, y han participado más de 80 especialistas de 17 países y 23 centros de investigación.

Este proyecto fue propuesto por primera ocasión en 2008 y comenzó en 2010 con un muestreo suficientemente amplio con el objetivo de ser representativo para más de 20 mil galaxias alojadas en el universo cercano, dijo Sebastián Sánchez.

“Tuvimos que buscar un número para que pudiera ser observable con ciertas consideraciones y a la vez que pudiera ser representativo del total”, explicó el investigador de la UNAM en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

Las galaxias observadas se sitúan a una distancia de 326 millones de años luz y fueron seleccionadas debido a sus características representativas de la población total, de acuerdo con la metodología científica de una encuesta.

Comparado con el tamaño del universo conocido, las galaxias seleccionadas son muy cercanas, lo que favorece su investigación con mayor precisión y detalle.

Nuevas tecnologías

Según el científico, en 2010 se presentaron varias condiciones que dieron pie para poder realizar la investigación, una fue el desarrollo tecnológico que les permitió tener un tipo de instrumentación que era novedoso y que solo se había utilizado para la observación de objetos concretos. Otra área de oportunidad es que había muy poca investigación con muestreos estadísticos de galaxias.

Para el proyecto de investigación era muy importante observar con mucho detalle, para eso se necesitaron más de 500 noches de observación, que para cualquier otro proyecto podría ser exagerado, dijo Sebastián Sánchez.

Solo el tiempo de observación costó alrededor de seis millones de euros, que asumieron dependencias de Alemania y España, aseguró el investigador del IA.

“Había un nicho tecnológico que no había sido explotado y desde el aspecto científico no sabíamos cómo eran las galaxias del universo local con el detalle suficiente para entender cómo han llegado a ser lo que son”, agregó.

Con este proyecto, en general, los investigadores buscan caracterizar cómo son las galaxias del universo local, ya que estas son el resultado de toda la evolución desde el origen del universo.

“En ellas vemos los registros fósiles, por lo que podemos observar las huellas de todos los procesos evolutivos que han dado lugar a las galaxias tal como son”.

Explicó que en un futuro, cualquier otro proyecto que quiera reproducir la evolución de las galaxias tendrá que analizar los datos que generaron en CALIFA y con estos datos van a poder predecir —a partir del método de registro fósil— cómo fueron las galaxias.

Una de las cuestiones más importantes de esta investigación, expresó Sebastián Sánchez, es que no se sabía cómo eran las características espectroscópicas de las galaxias del universo local.

Método de observación

La tecnología que utilizaron para estudiar los objetos astronómicos fue la espectroscopia de campo en tercera dimensión y espectroscopia de campo integral. Con estas técnicas se separa la luz para obtener alrededor de mil espectros por galaxia en distintas zonas.

“El detalle de la observación es algo que va a servir en un futuro para que en otras investigaciones se puedan usar los datos que hemos generado para compararlos con otros en distancias cosmológicas mayores”, acotó el doctor Sebastián Sánchez.

Poder procesar toda la información toma un tiempo considerable, explicó Sebastián Sánchez, porque es una gran cantidad de datos que se tienen que analizar con supercomputadoras.

Fabián Rosales Ortega, astrónomo del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), afirmó que el proyecto CALIFA es una revolución en la forma de cómo observar las galaxias del universo cercano.

“Anteriormente solo podíamos observar una región de la galaxia, pero esta nueva técnica bidimensional ahora nos permite estudiar de manera espacialmente resuelta las propiedades químicas y físicas de galaxias de todo tipo”, dijo en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.

Explicó que con el proyecto se podrán estudiar las galaxias desde diferentes aspectos, que van desde la morfología y sus propiedades físicas y químicas hasta su velocidad y dinámica.

El panorama integral del proyecto CALIFA permite un entendimiento mucho más profundo de cómo interactúan las diferentes regiones de las galaxias y cómo evolucionan, agregó.

Para el doctor Fabián Rosales Ortega, la espectroscopia de campo integral tiene múltiples ventajas que hasta ahora han servido para entender mucho acerca de los fenómenos astronómicos.

Sin embargo, con esta tecnología no se pueden observar porciones muy grandes del cielo, a diferencia de la nueva técnica conocida como espectroscopia de transformada de Fourier.

“Esta técnica busca hacer las mismas observaciones espectroscópicas bidimensionales pero en un gran campo, pues en lugar de funcionar con lentes dispersivos, funciona a través de espejos”, explicó el doctor Fabián Rosales, responsable del primer laboratorio en México que está desarrollando este tipo de tecnología desde el INAOE.

Los campos de visión con estas tecnologías podrán ser mucho más grandes, por lo que es un área de oportunidad que se tiene que explotar en la astronomía, aseguró.

Se contó con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) para la instrumentación de este laboratorio en el que desarrollan los primeros prototipos.