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Manuel Aravena en “El universo invisible revelado por el observatorio ALMA”

  • El martes 25 de agosto se realizará la primera charla de divulgación del segundo semestre organizada por el Núcleo de Astronomía UDP. Esta vez Manuel Aravena, docente del Núcleo, dictará una charla sobre los impactantes descubrimientos del observatorio ALMA, su funcionamiento y la importancia de éste  para la ciencia y la astronomía.
ESO Photo Ambassador Stéphane Guisard captured this astounding panorama from the site of ALMA, the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, in the Chilean Andes. The 5000-metre-high and extremely dry Chajnantor plateau offers the perfect place for this state-of-the-art telescope, which studies the Universe in millimetre- and submillimetre-wavelength light. Numerous giant antennas dominate the centre of the image. When ALMA is complete, it will have a total of 54 of these 12-metre-diameter dishes. Above the array, the arc of the Milky Way serves as a resplendent backdrop. When the panorama was taken, the Moon was lying close to the centre of the Milky Way in the sky, its light bathing the antennas in an eerie night-time glow. The Large and Small Magellanic Clouds, the biggest of the Milky Way's dwarf satellite galaxies, appear as two luminous smudges in the sky on the left. A particularly bright meteor streak gleams near the Small Magellanic Cloud. On the right, some of ALMA’s smaller 7-metre antennas — twelve of which will be used to form the Atacama Compact Array — can be seen. Still further on the right shine the lights of the Array Operations Site Technical Building. And finally, looming behind this building is the dark, mountainous peak of Cerro Chajnantor. ALMA, an international astronomy facility, is a partnership of Europe, North America and East Asia in cooperation with the Republic of Chile. ALMA construction and operations are led on behalf of Europe by ESO, on behalf of North America by the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), and on behalf of East Asia by the National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). The Joint ALMA Observatory (JAO) provides the unified leadership and management of the construction, commissioning and operation of ALMA. Links ESO Photo Ambassadors More about ALMA at ESO The Joint ALMA Observatory

Creditos: ESO / Stéphane Guisard

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Manuel Aravena

Manuel es profesor asistente de la UDP, con un Doctorado en Astrofísica realizado en la Universidad de Bonn y el Instituto Max-Planck para la Radioastronomía. Sus estudios se basan en la formación y evolución de galaxias, las propiedades del medio interestelar, gas molecular y polvo en la formación de estrellas en galaxias distantes, usando telescopios en ondas de radio y sub-milimétrico.

A lo largo de su carrera en astronomía, Manuel ha trabajado en el Instituto Max-Planck de Radioastronomía (MPIFR por su sigla e inglés) de Alemania, en el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO) de Estados Unidos y en el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.

Con el motivo de su próxima charla, Manuel nos dio una entrevista, para dar a conocer su trabajo en ALMA

¿Cuál es tu relación con ALMA?

La mayor parte de mi investigación actual es realizada con el observatorio ALMA. En el último llamado a postulaciones para proyectos de observación de ALMA (llamado el Ciclo-2) hemos obtenido harto tiempo de observación, y ya estamos analizando gran parte de éstos.

Por otro lado, parte importante de mis tres años trabajando en la ESO fue ayudar a poner en marcha las observaciones científicas de ALMA. El estar trabajando con datos de ALMA en este minuto es bastante gratificante por el hecho de haber estado en el proceso previo y haber visto crecer al observatorio.

¿Por qué Chile fue elegido para construir ALMA?

Como ya es bien sabido, Chile es un país privilegiado por la calidad de sus cielos. Se eligió Chile y en particular el desierto de Atacama, por ser uno de los lugares más secos del Mundo, lo que facilita las observaciones en ondas sub-milimétricas desde la Tierra. Por otra parte, Chile es más accesible en términos de infraestructura que otros lugares con condiciones atmosféricas posiblemente mejores, como la Antártica.

¿Qué importancia tiene para Chile que ALMA se desarrolle acá?

Hay varios niveles en los cuales la construcción de observatorios de punta afectan el desarrollo de Chile en particular. ALMA es un proyecto multimillonario, en el que un conjunto de países (EEUU, Europa, Asia) están invirtiendo un gran capital en Chile. ALMA afecta el desarrollo del capital humano, ya que requiere una gran cantidad de profesionales de distintas áreas. Esto no solo influye en términos de empleabilidad, si no que las personas, al estar en contacto con tecnología de punta adquieren nuevos conocimientos y se capacitan en áreas a las que quizás no podrían tener acceso de otra forma. Por otro lado, el desarrollo de ALMA en Chile viene de la mano con un alto impacto en términos científicos, poniendo a Chile a la vanguardia de la astronomía, dado que muchos de los descubrimientos son hechos por astrónomos chilenos. Hace algunos años, la gente quería ir a EEUU o Europa a hacer astronomía. Hoy el panorama está cambiando y muchos astrónomos quieren venir a Chile a hacer sus investigaciones.

¿Qué diferencia existe entre un conjunto de radiotelescopios como ALMA con un telescopio normal como el VLT?

La diferencia fundamental es la parte del espectro electromagnético que miran estos observatorios. ALMA mira en longitudes de onda (o frecuencias) en el rango sub-milimétrico y radio (invisibles al ojo humano), mientras que el VLT mira longitudes de onda en el rango óptico e infrarrojo cercano. Esta diferencia hace que las tecnologías utilizadas por ambos sean bastante distintas: ALMA usa antenas parabólicas mientras que el VLT usa telescopios con lentes y espejos.

¿Cuál es el propósito de observar en radiofrecuencias?

Hay varias razones para mirar radio frecuencias, y espero mostrar varias en la charla, pero la más importante es que en ondas de radio (o sub-milimétrico) podemos ver a través del gas y polvo interestelar, que puede llegar a ser muy abundante en regiones donde se están formando estrellas. Esto nos da acceso a zonas del universo que es imposible ver de otra manera.

¿Es verdad que con ALMA se pueden hacer observaciones de día e incluso nublado?

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Credito: ESO

Efectivamente, sí se puede. En radio (o sub-milimétrico) se puede observar de día, ya que las ondas de radio atraviesan directamente la atmósfera, sin dispersarse con el aire, como la luz visible. De la misma manera, también se puede observar cuando está nublado, pero en este caso las observaciones pueden llegarse a ver afectadas si esas nubes traen mucho agua consigo.

¿Que relevancia tiene ALMA para la astronomía?

ALMA es un observatorio único en su tipo. ALMA es el interferómetro sub-milimétrico más grande jamás construido y por lo tanto la sensibilidad y precisión que se pueden alcanzar son más de diez veces mejor que observatorios similares. Esto hace que los descubrimientos que puede llegar a hacer ALMA sean inimaginables y los fenómenos y temas que se pueden estudiar con gran precisión sean varios: formación de sistemas planetarios, nubes moleculares y evolución de galaxias son los más importantes.

¿Qué tan lejos puede observar ALMA y por qué nos interesa estudiar objetos a esas distancias?

En principio, ALMA puede observar tan lejos como para ver las primeras galaxias y estrellas en el Universo, cuya luz fue emitida tan solo algunos millones de años después del Big Bang (ocurrido hace 13.800 millones de años). La razón para observar estos objetos tan distantes es intentar entender los procesos y condiciones para la formación de las galaxias como la nuestra. Ahora, a pesar de lo lejos que pueda mirar ALMA, la pregunta es si estas galaxias son lo suficientemente brillantes para que ALMA las pueda detectar.

¿Cuáles son los proyectos más destacados de ALMA en que hayas participado?

El proyecto más destacado y que ha atraído mas interés publico ha sido el descubrimiento de las galaxias distantes más brillantes vistas en el cielo en longitudes de onda milimétricas. Las galaxias fueron inicialmente descubiertas con el South Pole Telescope (SPT) y luego las miramos en alta resolución con ALMA. Nos pudimos dar cuenta que todos estos objetos eran sistemas de lentes gravitacionales en los que la luz del objeto distante se amplifica, y esa era la razón de su alto brillo. De paso, pudimos romper el récord de distancia en galaxias de este tipo, llegando a observarlas a 12.7 mil millones de años luz de distancia. Este estudio fue publicado en la revista Nature (Vieira et al. 2013)

¿Qué tienes planeado para el futuro?

Como dije, estoy trabajando en varios proyectos con observaciones de ALMA. Uno de los mas interesantes para mí, son observaciones ultra profundas de una pequeña región del cielo que ya ha sido mirada con todos los telescopios existentes. La idea de estas observaciones es producir una imagen en 3 dimensiones de las galaxias con alta formación estelar y a su vez descubrir las galaxias más distantes en el Universo.

Esta publicación fue financiada por el Fondo ALMA-CONICYT, asignado al proyecto N° 31140016