¿Cómo se forman y evolucionan las galaxias? Académico UNAB busca respuestas con telescopios más avanzados del mundo

Comprender cómo se formaron las galaxias y cómo han evolucionado hasta alcanzar las propiedades físicas que conocemos actualmente es uno de los grandes desafíos de la astrofísica contemporánea.

En este campo desarrolla su trabajo Ricardo Demarco, docente e investigador de la carrera def Licenciatura en Astronomía de la Universidad Andrés Bello, sede Concepción, quien estudia la formación y evolución de las galaxias y de las estructuras a gran escala que las agrupan y conectan, desde el Universo temprano hasta nuestros días.

Su investigación aborda sistemas que van desde grupos y cúmulos de galaxias hasta protocúmulos y filamentos. En conjunto, estas estructuras conforman lo que la comunidad científica denomina la «tela cósmica» o “cosmic web”, una gigantesca red en la que se distribuye la materia del Universo.

Una pregunta fundamental sobre las galaxias

La investigación, explicó el académico, busca comprender los procesos físicos que determinan las propiedades de las galaxias, como su morfología, masa y composición en términos de sus poblaciones estelares, además de establecer de qué manera el entorno en que estas se encuentran influye en su evolución.

Una de las principales interrogantes que actualmente orienta su trabajo es aparentemente sencilla, pero representa uno de los desafíos más relevantes de la astrofísica extragaláctica: comprender ¿cómo dejan de formar estrellas las galaxias?

Demarco precisó que las galaxias no permanecen necesariamente iguales durante toda su existencia. A lo largo de miles de millones de años pueden experimentar transformaciones en sus propiedades físicas y en su capacidad para generar nuevas estrellas.

Mi investigación busca entender cómo, cuándo y dónde las galaxias adquieren sus propiedades físicas y cómo el ambiente donde viven contribuye a establecer dichas propiedades.

Cúmulos de galaxias como laboratorios cósmicos

Uno de los principales aportes de su investigación ha sido contribuir a la caracterización detallada y homogénea de cúmulos de galaxias ubicados a diferentes distancias y, por lo tanto, observados en distintas épocas de la historia del Universo.

Este trabajo ha permitido estudiar por primera vez y en detalle algunos de estos sistemas, determinar su estado dinámico y analizar las propiedades de las distintas poblaciones de galaxias que los conforman.

“Para ello, ha sido fundamental la confirmación espectroscópica de galaxias pertenecientes a estos cúmulos, lo que ha permitido su caracterización en profundidad”, indicó el investigador.

El estudio comenzó concentrándose principalmente en las regiones internas de cúmulos masivos y distantes, y actualmente se extiende hacia cúmulos más cercanos y sus alrededores.

“Dichos alrededores son particularmente relevantes, ya que permiten estudiar las zonas desde las cuales las galaxias ingresan a estructuras de mayor escala y eventualmente pasan a formar parte de ellas”, sostuvo.

Estudiar el Universo utilizando IA

Para desarrollar este trabajo, el investigador utiliza información obtenida mediante algunos de los telescopios más importantes disponibles actualmente, varios de ellos instalados en el norte de Chile, considerado uno de los lugares más privilegiados del planeta para la observación astronómica debido a sus excepcionales condiciones atmosféricas.

En determinados proyectos, el trabajo requiere incluso trasladarse directamente a los observatorios para participar en las jornadas de observación.

«Posteriormente, los datos son procesados mediante software especializado y complementados con información proveniente de otros conjuntos de datos, con el objetivo de obtener una visión lo más completa posible del sistema o fenómeno estudiado”, explicó Demarco.

A este proceso se suma actualmente el uso de herramientas de aprendizaje automático e inteligencia artificial, que permiten analizar grandes volúmenes de información de manera más eficiente.

Ciencia colaborativa

La colaboración científica internacional es un componente esencial de este trabajo. Demarco participa en diversos proyectos que buscan responder algunas de las interrogantes más relevantes sobre la formación y evolución de galaxias y estructuras cósmicas.

“Aunque los resultados de estas investigaciones están orientados principalmente a generar nuevo conocimiento para la comunidad científica, las herramientas y metodologías desarrolladas también podrían tener aplicaciones en otros ámbitos. Las técnicas de procesamiento y análisis de imágenes, por ejemplo, pueden adaptarse a otras disciplinas dependientes de ese tipo de datos”, afirmó.

Asimismo, los resultados de estas investigaciones poseen un importante potencial para la divulgación científica y la formación de estudiantes en distintos niveles educativos.

Entre las experiencias más singulares de su trayectoria destaca una ocurrida mientras observaba con el telescopio Magallanes Baade del Observatorio Las Campanas, lugar donde la Universidad Andrés Bello se encuentra instalando su propio telescopio.

Demarco relató que, en esa oportunidad, el telescopio vecino, Magallanes Clay, se encontraba sometido a trabajos de ingeniería. En lugar de uno de sus instrumentos se había instalado un ocular que permitía a una persona observar directamente a través de él usando el espejo primario de 6,5 metros de diámetro, una dimensión comparable a la del telescopio espacial James Webb.

Fue así como pudo observar con sus propios ojos Eta Carinae, una de las estrellas más extraordinarias de nuestra galaxia, la que incluso registró con su teléfono celular.

“Fue una experiencia única, que de paso invita a reflexionar sobre cómo las capacidades tecnológicas de la astronomía moderna permiten acercarnos a preguntas fundamentales sobre el origen, la evolución y el destino de las estructuras que conforman nuestro Universo”, concluyó.