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Finaliza el trabajo del Programa Tutores Pares 2024 de la Facultad de Física

En una emotiva ceremonia, en la que participaron académicos y miembros de nuestra comunidad, se realizó el cierre del programa Tutores Pares 2024 de la Facultad de Física, en el que participaron 23 estudiantes como voluntarios y voluntarias, guiando y acompañando a más de 85 estudiantes de primer año como tutorados y tutoradas de la generación 2024.

Este programa, está diseñado para que los nuevos estudiantes que ingresan a las Licenciaturas en Física y Astronomía sean acompañados activamente por voluntarios y voluntarias seleccionados entre segundo y quinto año de estas carreras, para apoyarlos en su integración a nuestra comunidad, potenciar el proceso de socialización entre estudiantes, ayudarles a conocer las dinámicas universitarias, y guiarlos en los procesos académicos, en definitiva,  colaborar en su bienestar y desarrollo estudiantil. Gracias a su apoyo, los/as nuevos/as miembros/as de la Facultad van adquiriendo un sentido de pertenencia e identidad en nuestra comunidad.

La ceremonia fue dirigida por María Jesús Mejías, Coordinadora de Asuntos Estudiantiles de la Facultad de Física. En esta instancia, ella destacó el rol que cumplieron los y las estudiantes voluntarios/as transformando la experiencia universitaria de los novatos y novatas. “Cada uno de los tutores y tutoras marcó el paso de los nuevos estudiantes, les ayudó en esta transición compleja entre el colegio y la Universidad, entre la adolescencia y la juventud. Cada uno colaboró desde su rol, para que reflexionaran e integraran en su experiencia universitaria las vicisitudes del día a día” explicó María Jesús. Además, agregó: “de esto se trata el Programa de Tutores Pares, de hacer comunidad, de querer colaborarnos y de no olvidar que toda instancia, en la Universidad, es formativa”.

El equipo de tutores contó con el apoyo de la académica María Daniela Cornejo , designada por el decano en esta tarea. “ Participar de Tutores Pares fue una experiencia inesperada. Tenía la expectativa que la organización trabajaba con novatos y novatas para su exitosa inserción a la vida académica universitaria, pero, en realidad, el programa es mucho más amplio. El acompañamiento es integral y, además de un seguimiento académico, se pesquisan situaciones relacionadas con salud mental, convivencia estudiantil, vulnerabilidad socioeconómica, entre otras. Además, se organizan instancias de convivencia como la despedida novata con el fin de fortalecer la comunidad dentro de nuestra Facultad”, afirma la investigadora.

En la instancia se le entregó un diploma como reconocimiento y un regalo cada uno de los participantes, como reconocimiento por su entrega y dedicación en el hermoso desafío de acompañar a novatos y novatas. Y al finalizar, se anunció la nueva coordinación general para el año 2025, que está conformada por:

• Vicente Sepúlveda, quien será coordinador general, estudiante de 4to año de la Licenciatura en Física.
• Valentina Gaete, subcoordinadora general, estudiante de 4to año de la Licenciatura de Astronomía.
• Javiera Sepúlveda, encargada de comunicación, estudiante de 4to año de la Licenciatura de Astronomía.
• Joaquín Espinosa, encargado de finanzas de la Licenciatura en Física.  

El Programa de Tutores Pares se ha implementado en la Facultad de Física desde el año 2019. En total, 120 estudiantes han participados como tutores voluntarios y alrededor de 520 como tutorados.

Descubren inusuales nubes de gas brillante alrededor galaxias súper lejanas

Equipo integrado por astrónomos del CATA logró ver estas “nubes verdes” de oxígeno ionizado, con el telescopio espacial James Webb, en un grupo de galaxias cuya luz salió cuando el Universo tenía solo el 10% de su edad actual.

Uno de los aspectos positivos del desarrollo del instrumental astronómico durante los últimos años es que ha permitido superar ciertas fronteras de estudio que parecían inaccesibles hasta hace poco, como ocurre con las galaxias muy lejanas.

Gracias a la información obtenida con el telescopio espacial James Webb (JWST), un equipo de investigadores del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines, CATA, detectó dos gigantescas nebulosas de oxígeno ionizado  en la periferia de un grupo de galaxias distantes. De acuerdo al análisis de los investigadores, estas nubes–que son tan grandes como una galaxia–brillan con un característico color verde al estar iluminadas por un núcleo galáctico activo (AGN por sus siglas en inglés). Los AGN son eventos extremadamente energéticos asociados al crecimiento del agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de las galaxias.

Este fenómeno de “nubes verdes” también se ha observado en el Universo cercano. Existe un objeto conocido como  Hanny's Voorwerp que comparte varias características con las nubes descubiertas con el JWST y que ha sido interpretado como el eco de la luz de un AGN que se habría extinguido en una galaxia cercana.

El astrónomo del CATA Manuel Solimano (estudiante de doctorado de la Universidad Diego Portales), trabajando en conjunto con Manuel Aravena (Investigador Asociado del CATA y académico de la Universidad Diego Portales) y Jorge González-López (Investigador Adjunto del CATA y académico de la Universidad Católica), lograron detectar estas nubes en el grupo de galaxias J1000+0234, ubicadas a una distancia tal, que presenta un corrimiento al rojo de 4.5 (esto significa que su luz fue emitida rhace 12.400 millones de años, cuando el Universo tenía el 10% de su edad actual). Este grupo es parte de una región que alberga numerosas galaxias clasificada como “proto cúmulo de galaxias”. Es decir, esta estructura probablemente evolucionará hasta convertirse en un cúmulo de galaxias como los que vemos en el Universo cercano.

Este estudio quedó plasmado en el artículo titulado “A hidden active galactic nucleus powering bright [O III] nebulae in a protocluster at z = 4.5 revealed by JWST” (“Un núcleo galáctico activo oculto que impulsa nebulosas de [Oiii]  en un protocúmulo a z = 4.5 revelado por JWST”) publicado por la prestigiosa revista Astronomy & Astrophysics.

Este descubrimiento es significativo, porque proporciona evidencia de que los AGN pueden estar presentes en fases tempranas de formación de estructuras en el Universo, aunque estén altamente oscurecidos. La energía de estos AGN puede afectar su entorno de manera importante, impulsando procesos como la formación estelar o la distribución de gas a gran escala en los proto cúmulos. Además, la detección de estos AGN ocultos podría cambiar la forma en que entendemos la co-evolución de galaxias y agujeros negros.

“Lo primero que pudimos determinar es que este tipo de objetos sí existían a estas distancias, en tiempos tempranos, y que lo hayamos observado sin buscarlo también nos dice que puede que sean mucho más comunes de lo que uno esperaría. Un agujero negro supermasivo sí o sí va a afectar lo que está pasando en una galaxia, eso se sabe.Pero aquí lo estamos viendo afectar el gas que está más allá de la galaxia, en el medio circun-galáctico. Tenemos un caso donde un agujero negro supermasivo está ionizándo gas a escala muy grande”, explica Jorge González López.

Uno de los aspectos llamativos de este hallazgo es que el AGN está escondido detrás de un grueso velo de material interestelar, haciéndolo invisible en longitudes de onda de rayos X. Sin embargo, la observación de líneas de emisión de alta ionización, permite identificar su influencia. Este descubrimiento resalta la capacidad del JWST para desentrañar estos misterios en el Universo temprano.

Para hacer estos hallazgos, los investigadores utilizaron datos galardonados durante el ciclo 2 del JWST, y los combinaron con datos públicos del mismo telescopio.  Esto también es notable para astrónomos chilenos, porque no cuentan con el beneficio de los observatorios ubicados en el norte del país, que deben entregar un 10% de su tiempo a investigadores locales. Una referencia es que para el último ciclo de uso del JWST hubo más de 2.500 solicitudes y solo unas pocas serán aceptadas, lo que enfatiza la importancia del estudio realizado por los investigadores del CATA.

Más por descubrir

Algunas de las señales que dejó este estudio es que se puede apreciar cómo se formaron estas galaxias supermasivas que en un principio eran muy activas, tuvieron mucho intercambio de gas, formaron muchas estrellas y que, después, por ciertas razones, dejan de hacerlo y se convierten en galaxias elípticas más viejas o muertas.

“Estamos presenciando cómo la interacción temprana de galaxias está asociada a distribuciones muy extensas de gas. Ya vimos que ciertas nubes de gas están siendo iluminadas por un AGN, pero hay otras nubes que todavía no sabemos su origen. Un análisis más detallado de las observaciones de JWST nos va a permitir dilucidar de dónde viene el gas extendido y como está siendo excitado. Caracterizar el estado actual de las galaxias nos permitirá entender mejor cómo evolucionarán en el futuro”, agrega el astrónomo Jorge González-López.

-¿Y qué pasa con ese gas?

“Ese gas que está dentro del sistema puede volver a caer en las galaxias y generar estrellaso puede ser calentado y expulsado del sistema. Lo que nosotros estamos viendo ahora es una foto de un instante del proceso de transporte de gas que ocurre durante la vida de las galaxias. Lo importante es aprender lo mas posible de la configuración actual del gas.”, complementa el Investigador Adjunto del CATA . 

Otro aspecto relevante del estudio es que permitió recabar mucha más información que debe ser procesada por el equipo y que entregará nuevos antecedentes de la evolución de las galaxias lejanas, y que nos ayudarán a comprender mejor los orígenes del Universo.

Se gradúan 4 nuevos doctores de la Facultad de Física

Este 4 de diciembre se realizó la “Ceremonia de entrega de diplomas del grado académico de Doctor y Doctora y medalla doctoral”, en el Centro de Extensión de Casa Central, donde se graduó a 177 doctores y doctoras de la UC en presencia de autoridades universitarias, académicos y sus familias.

Los graduados de la Faculta de Física fueron Camila Órdenes, como doctora en Astrofísica y Kevin Araya, Richard Escalante y Alessandro Santoni como doctores en Física. 

La ceremonia fue particularmente significativa para la comunidad de la Facultad ya que se otrogaron dos reconocimientos. 

El reconocimiento “Excelencia en Tesis Doctoral” recayó en Alessandro Santoni. Él es Bachelor en Física de la Sapienza Universitá di Roma (Italia), obtuvo un doble grado en cotutela con la Technischen Universität Wien, Austria y actualmente es Doctor en Física de la UC, por su tesis titulada “Delving into the Phenomenology of Very Special Relativity: From Subatomic Particles to Binary Stars”, dirigida por el profesor Enrique Muñoz. 

Además, se entregó el Premio a la Excelencia en la Dirección de Tesis Doctoral al profesor del Instituto de Astrofísica Márcio Catelan. 

Crean mapa de estrellas Mira que cubre la mitad de la galaxia

Equipo de astrónomos del CATA generó un algoritmo que permitió ampliar notablemente la categorización de este tipo de estrellas, que sirven como puntos de referencia de distancia en la Vía Láctea.

Un grupo de investigadores del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) logró identificar 3.602 estrellas variables Mira utilizando datos del proyecto VISTA Variables en la Vía Láctea (VVV). Estas estrellas son particularmente útiles, porque se usan para estudiar la estructura, cinemática y ley de extinción del disco galáctico, especialmente en su lado lejano.

Las estrellas Mira son como faros cósmicos debido a su brillo predecible y períodos de pulsación bien definidos. Este estudio proporciona un catálogo sin precedentes en tamaño y alcance, extendiendo la curva de rotación galáctica hasta 17 kiloparsecs (la mitad del tamaño de la Vía Láctea o 55.000 años luz de distancia) desde el centro de la galaxia. Además, confirma que el disco galáctico se formó desde adentro hacia afuera.

El equipo estuvo integrado por Rogelio Albarracín, astrónomo del CATA y estudiante de Magister de la Universidad Católica, quien trabajó al alero de los Investigadores Asociados del Centro Manuela Zoccali y Marcio Catelán.

Es la primera vez que un catálogo de este tamaño se enfoca en las regiones menos estudiadas del disco galáctico, combinando fotometría infrarroja y datos cinemáticos para derivar distancias precisas y clasificaciones químicas (ricas en oxígeno o carbono).

Este trabajo amplía nuestro conocimiento sobre la estructura y evolución de nuestra galaxia, apoyándose en la fotometría infrarroja para superar las limitaciones de la observación óptica en regiones densamente oscurecidas.

En general, los surveys existentes están, hasta cierto punto, limitados cuando se quiere ver las regiones más centrales de la Vía Láctea y el disco que está al otro lado del centro galáctico. Eso puede implicar que se esté construyendo toda nuestra visión de cómo se conformó la Vía Láctea en base a lo que tenemos cerca, lo que puede no ser del todo representativo de su estructura completa.

“En estos catálogos públicos se hace fotometría de apertura, que básicamente, es como abrir un círculo alrededor de cada estrella y medir alrededor. Nosotros decidimos hacer fotometría de PSF (Point Spread Function), que es modelar, más o menos, cómo es el perfil de la estrella para poder separarla mejor de su entorno. El objetivo es lograr que, cuando tienes muchas estrellas juntas en una zona muy densa en el cielo, puedas distinguirlas de mejor manera” comenta Rogelio Abarracín, astrónomo del CATA.

Para profundizar este estudio, los investigadores generaron un algoritmo de procesos gaussianos, que permite separar las estrellas que son Miras del resto.

“Estas estrellas son súper interesantes, porque, solamente caracterizando muy bien su periodo, podemos tener una muy buena estimación de a qué distancia están y también saber su edad. Entonces, es posible, teóricamente, hacer un mapa de cómo se fue conformando la Vía Láctea, solamente viendo las distintas edades de la distribución de estrellas dentro de la galaxia. Y eso nos permitió también establecer una nueva ley de extinción, que es muy útil para medir las distancias. Es un resultado, digamos, nuevo, porque no se había hecho con este tipo de estrellas”, agrega Rogelio Albarracín.

En este proceso el apoyo del CATA fue fundamental ya que el grupo de investigadores procesó la información incorporada al nuevo algoritmo utilizando el súper computador Geryon 2 que posee el Centro.

“Realmente no hubiese sido posible el proyecto sin la ayuda del CATA, porque si no seguiría esperando por los resultados. Significó pasar de casi dos años de análisis en un equipo normal a solo dos semanas. Recién estaríamos en el 15% de ese proceso, si hubiese ocupado mi computador”, apunta el joven investigador.

Los resultados de este estudio quedaron plasmados en un paper denominado “Unveiling VVV/WISE Mira variables on the far side of the Galactic disk- Distances, kinematics, and a new extinction law” (Descubriendo las variables VVV/WISE Mira en el otro lado del disco galáctico: distancias, cinemática y una nueva ley de extinción), que será prontamente publicado por Astronomy & Astrophysics.

Crédito: ESO/S.Brunier

Nuevo método más preciso para medir edad de cúmulos globulares a través de estrellas binarias

El estudiante adscrito al CATA, Nicolás Cristi-Cambiaso, junto a un equipo donde participó el Investigador Asociado del Centro Marcio Catelán, pudo establecer un algoritmo que facilitará el estudio de este tipo de estrellas.

Los cúmulos globulares están entre los objetos más antiguos en el Universo y su edad juega un papel crucial en la cosmología. La abundancia de helio influye directamente en la estimación de su edad, pero es difícil medirlo directamente en las estrellas de estos cúmulos.

El estudiante de post grado adscrito al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) Nicolás Cristi-Cambiaso, recientemente preparó un paper que implica un importante avance en estos procesos.

Este estudio propone un método novedoso para medir la edad y la abundancia de helio en los cúmulos globulares utilizando sistemas binarios eclipsantes cercanos al punto de abandono de la secuencia principal TO, punto en la evolución estelar donde una estrella comienza a agotar su hidrógeno central y se aleja de la secuencia principal, siendo un indicador clave de la edad de un cúmulo.

El análisis se centra en el sistema V69, en el cúmulo globular 47 Tucanae (47 Tuc), y sugiere que una aproximación diferencial, comparando los parámetros de las dos estrellas, puede reducir la dependencia de modelos estelares y sistemáticas al estimar la edad y la abundancia de helio. El método propuesto podría mejorar la precisión de estas mediciones y reducir los sesgos de los modelo anteriores, proporcionando una herramienta más robusta para entender la evolución estelar y del Universo.

“Los sistemas binarios eclipsantes son dos estrellas que están unidas gravitacionalmente y que nosotros podemos ver cómo una pasa delante de la otra y tienen un eclipse. Estos se encuentran en una etapa muy específica de su evolución, donde parámetros de la evolución de la estrella, como su luminosidad y su temperatura, son muy sensibles a su edad y, ahora podemos determinarla con más certeza”, explica Nicolás Cristi-Cambiaso, estudiante de magister en Astronomía de la Universidad Católica.

El documento “Evolución relativa de sistemas binarios eclipsantes: una herramienta para medir las edades de los cúmulos globulares y la abundancia de He” (“Relative evolution of eclipsing binaries: A tool to measure globular cluster ages and He abundances”) se encuentra aprobado para publicación en Astronomy & Astrophysics.

La novedad radica en la aproximación diferencial. Mientras los métodos tradicionales utilizan parámetros absolutos de las estrellas, este estudio muestra que, al comparar los dos componentes del sistema binario de manera relativa (considerando que comparten la misma edad y abundancia de helio), se logran estimaciones más confiables y menos dependientes de los modelos estelares. Además, este enfoque podría aplicarse a otros sistemas similares, proporcionando una nueva vía para estudiar la evolución de los cúmulos globulares.

“Ya se habían hecho observaciones con varios telescopios, usando fotometría y espectroscopía y, gracias a eso, tuvimos una base de parámetros de las estrellas del sistema. Luego, creamos un algoritmo completamente nuevo para comparar estos parámetros con miles de modelos, al mismo tiempo, con diferentes composiciones químicas, con diferentes masas y con diferentes edades, y entre todos ellos tratar de estimar cuál era el que más se parecía al sistema eclipsante que nosotros estábamos observando”, agrega el estudiante adscrito al CATA.

El estudio también discute cómo las diferencias en los modelos evolutivos estelares afectan las estimaciones de edad y helio. Se comparan dos conjuntos de modelos evolutivos: PGPUC y Victoria-Regina, observando que el enfoque diferencial es menos sensible a estas variaciones entre modelos.

El CATA cumplió un rol relevante entregando recursos para la preparación de este trabajo y también en su posterior difusión. Nicolás expuso las conclusiones en la conferencia "Unveiling the interiors of the stars to grasp stellar populations", realizada recientemente en Sicilia, Italia.

Visítanos en la Expopostgrados UC 2024

La segunda versión de Expo Postgrados UC, que se realizará este sábado 16 de noviembre,en el Centro de Extensión Alameda (Avda. Bernardo O'Higgins 390), de 10 a 18 horas y será un imperdible para todos quienes están pensando en perfeccionarse académica y profesionalmnte en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Se estima que llegarán unas 1.000 personas a conocer la oferta de programas de la UC.

En el stand de la Facultad de Física podrás conversar con estudiantes y graduados de los programas de: 

• Magíster en Astrofísica
• Doctorado en Astrofísica
• Magíster en Física
• Magíster en Física Médica
• Doctorado en Física
• y también encontrarás  información acerca del Doctorado en Ingeniería y Ciencia con la Industria (DICI)

El evento es organizado por la Vicerrectoría Académica, la Escuela de Graduados y Educación Continua. La entrada es gratuita. Para asegurar tu participación inscríbete previamente en la página: Expo Postgrados UC.

Bajo el lema Aprende en la UC a lo largo de TU vida, habrá todo tipo de información disponible sobre aproximadamente 39 doctorados, 109 magísteres y más de 450 diplomados.