Dos Núcleo Milenio para astronomía en la UDP!

23 de noviembre de 2021

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Estamos honrados de haber logrado obtener los dos primeros puestos en el ranking de los proyectos adjudicados por la iniciativa Núcleo Milenio para trabajar en nuevas ideas y tecnologías motivadas con la astronomía.

ERIS

El Núcleo Milenio ERIS (Evolución Reconstruida del medio intereStelar) aplicará uno de los principios básicos de la Teoría de Evolución de Darwin – descendencia con modificación – a la evolución cósmica y esta liderado por Paula Jofre (Director) y Evelyn Johnston (PI) de AstroUDP, junto con Patricia Tissera (co-director) and Alvaro Rojas (PI) from Universidad Católica.

La herramienta fundamental (árbol filogenético) ya se usa extensivamente en otros estudios evolutivos de la Tierra. Dado que árboles son estructuras y gráficos matemáticos, para lograr nuestras metas con ERIS consolidaremos una colaboración interdisciplinaria entre astrónomos, biólogos y matemáticos. Reconstruiremos la evolución de galaxias construyendo e interpretando árboles filogenéticos que son apropiados para datos astronómicos. Para eso, simularemos la evolución de galaxias, donde conocemos su historia compartida. Además usaremos datos observados, que nos permitirán tratar con incertidumbres.

La clave para poder conectar estrellas es el hecho conocido, de que estrellas masivas sintetizan elementos químicos en sus interiores, y al final de sus vidas, cuando explotan contaminan las nubes interestelares, que es donde nuevas estrellas se forman. El gas químicamente procesado es lo que una generación de estrellas hereda de la(s) generacion(es) anterior(es) y es el observable clave que nos permite construir árboles filogenéticos. Nuestra ventaja es el hecho que conocemos muy bien cuáles elementos son producidos en qué tipo de estrellas, y cuánto. El desafío está en que una galaxia es un sistema abierto: gas fresco llega de afuera todo el tiempo, mezclando el gas procesado en la galaxia. También, diferentes generaciones de estrellas contribuyen con la contaminación de la misma nube interestelar. Entonces, el problema es complejo, al igual que la evolución de las especies en biología.

YEMS

El Núcleo Milenio propuesto sobre exoplanetas jóvenes y sus lunas (YEMS) abordará la dicotomía en la formación de planetas gigantes mediante el desarrollo de un nuevo método de detección de exoplanetas jóvenes, y está liderado por Alice Zurlo (co-director) y Lucas Cieza (PI) de AstroUDP, junto con Sebastián Pérez (Director) y Fernando Rannou (PI) de la Universidad de Santiago, Guillermo Cabrera (PI) de la Universidad de Concepción y Simon Casassus (PI) de la Universidad de Chile.

Uno de los grandes debates en astrofísica se refiere a la vía de formación de un planeta gigante como Júpiter. Los planetas gigantes juegan un papel dominante en la arquitectura de los sistemas planetarios, ya que contienen la mayor parte de la masa y el momento angular. Dos teorías en competencia proporcionan escenarios de formación viables para los gigantes gaseosos: el modelo de acreción del núcleo y el modelo de inestabilidad del disco. ¿En qué condiciones una teoría es más favorable que la otra? Y, ¿estas teorías son mutuamente excluyentes? Las respuestas a estas preguntas requieren conocimiento de dónde y cuándo se forman los exoplanetas.

Los lugares de nacimiento de los planetas están ahora al alcance de las observaciones modernas, sobre todo con grandes matrices interferométricas y cámaras de óptica adaptativa extrema. Estas observaciones pioneras están revelando los procesos físicos que ocurren en los discos protoplanetarios que darán forma a la arquitectura de los sistemas planetarios del futuro, arrojando luz sobre el origen de nuestro Sistema Solar. Los descubrimientos de exoplanetas jóvenes incrustados en discos protoplanetarios están comenzando a revelar el intrincado y potencialmente caótico proceso de formación de planetas. Ahora nos enfrentamos a la necesidad de confirmar y caracterizar los jóvenes exoplanetas en formación. Esto requiere avances en observaciones, simulaciones y técnicas de imágenes que apenas estamos comenzando a desarrollar.